4J32膨脹合金
4J32合金又稱超因瓦(Super-Invar)合金,是一種低膨脹鐵鎳鈷合金
4J32主要用途:
適用于要求尺寸穩(wěn)定的各種儀器、儀表零件、熱雙金屬被動層和諧振腔
4J32主要特征:
在20-100℃范圍內具有低的膨脹系數(shù)
4J32產品簡介 / INTRODUCTION
4J32國外相同牌號對照表
俄羅斯 | 美國 | 英國 | 日本 | 法國 |
-- | Super-Invar32-5 | SI | Invar | --- |
4J32化學成分
C | Si | P | S | Cu | Mn | Co | Ni | Fe |
不大于(≤) | ||||||||
0.05 | 0.20 | 0.020 | 0.020 | 0.4-0.8 | 0.2-0.6 | 3.2-4.2 | 31.5-33.0 | 余量 |
4J32平均線膨脹系數(shù)
試樣熱處理制度 | 平均線膨脹系數(shù)ā/(10-6/℃) | |
20-100℃ | 20-300℃ | |
將半成品試樣加熱至840±10℃,保溫1h,水淬,再將試樣加工為成品試樣,在315℃±10℃保溫1h隨爐冷或空冷 | ≤1.0 | ... |
4J32線熱膨脹
20-50℃ | 20-100℃ | 20-200℃ | 20-300℃ | 20-400℃ | 20-500℃ |
0.7 | 0.8 | 1.4 | 4.3 | 7.2 | 9.3 |
4J32供貨形式
形式 | 規(guī)格/mm | 交貨狀態(tài) |
棒材 | 5.0-8.0 | 冷拉 |
8.0-30.0 | 熱軋 | |
30.0-180.0 | 熱鍛 | |
板材 | 3.5-30.0 | 熱軋 |
30.0-40.0 | 熱鍛 | |
帶材 | 0.2-3.5 | 冷軋 |
扁絲 | 0.5-5.0 | 熱軋 |
圓絲 | 0.1-5.0 | 冷拉 |
毛細管 | 外徑8.0-1.0,內徑0.1-8.0 | 冷拉 |
管材 | 外徑120-8.0, 內徑8.0-129 | 冷拔 |
4J32力學性能:
1、4J32技術標準規(guī)定的性能:
2、4J32室溫及各種溫度下的力學性能:
(1)、4J32硬度:合金(退火狀態(tài))硬度HV=150[1,2]。
(1)、4J32拉伸性能:合金(退火狀態(tài))在常溫下的拉伸性能見表3-1。
表3-3[1]
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ/% | φ/% |
470 | 302 | 25 | 72 |
3、4J32持久和蠕變性能:
4、4J32疲勞性能 :
5、4J32彈性性能:4J32彈性模量: 合金(退火狀態(tài))的彈性模量E=141GPa[1,2]。
四、4J32組織結構:
1、4J32相變溫度: γ→α相變溫度在-60℃以下。
2、4J32時間-溫度-組織轉變曲線:
3、4J32合金組織結構:合金按1.5規(guī)定的熱處理制度處理后,再經(jīng)-60℃冷速2h,不應出現(xiàn)馬氏體組織。但當合金成分不當時,在常溫或低溫下將發(fā)生不同程度的奧氏體(γ)向針狀馬氏體(α)轉變,相變時伴隨著體積膨脹效應。合金的膨脹系數(shù)相應增高。影響合金低溫組織穩(wěn)定性的主要因素是合金的化學成分。從Fe-Ni-Co三元相圖中可以看到,鎳是穩(wěn)定γ相的主要元素。鎳含量偏高有利于γ相的穩(wěn)定。銅也是穩(wěn)定合金組織的重要元素。隨合金總變形率增加,其組織越趨向穩(wěn)定。合金成分偏析也可能造成局部區(qū)域的γ→α相變。此外,晶粒粗大也會促進γ→α相變。
五、4J32工藝性能與要求:
1、4J32成形性能:該合金很容易冷、熱加工。熱加工時應避免在含硫的氣氛中加熱。
2、4J32焊接性能:合金可采用釬焊、熔焊、電阻焊等方法焊接。由于膨脹系數(shù)與化學成分有關,應盡量避免造成合金成分的改變,因此采用氬弧焊。
3、4J32零件熱處理工藝:熱處理可分為:消除應力退火、中間退火及穩(wěn)定化處理。
(1)消除應力退火:為消除零件在機械加工后殘存應力,要進行消除應力退火:530~550℃,保溫1~2h,爐冷。
(2)中間退火:為消除合金在冷軋、冷拔、冷沖壓過程引起的加工硬化現(xiàn)象,以利于繼續(xù)加工。工件加熱到830~880℃,保溫30min,爐冷或空冷。
(3)穩(wěn)定化處理:為獲得具有較低的膨脹系數(shù)又能使其性能穩(wěn)定。一般采用三段處理。
a)均勻化:在加熱中,合金中的雜質充分固溶和合金化元素趨于均勻。工件在保護氣氛中,加熱到830℃,保溫20min~1h,淬火。
b)回火:在回火過程中能夠部分消除由淬火產生的應力。工件加熱到315℃,保溫1~4h,爐冷。
c)穩(wěn)定化時效:使合金的尺寸穩(wěn)定。工件加熱到95℃,保溫48h。
對于冷加工或機械加工后的高精度零件,不宜采用高溫處理時,可采用下述消除應力穩(wěn)定化處理:工件加熱到315~370℃,1~4h。
該合金不能用熱處理硬化。
4、4J32表面處理工藝:表面處理可采用噴砂、拋光或酸洗。合金可用25%鹽酸溶液在70℃下酸洗,清除氧化皮。
5、4J32切削加工與磨削性能:該合金切削加工特性和奧氏體不銹鋼相似。加工時采用高速鋼或硬質合金刀具,低速切削加工。切削時可使用冷卻劑。該合金磨削性能良好。
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