4J36

一、4J36概述 

  4J36合金又称因瓦(INVAR)合金,合金的居里点约为230℃,低于这一温度时合金是铁磁性的,具有很低的膨胀系数,高于这一温度时合金为无磁性的,膨胀系数增大。该合金主要用于制造在气温变化范围内尺寸近似恒定的元件,广泛用于无线电工业、精密仪器、仪表及其他工业。

1.1 4J36材料牌号 4J36。

1.2 4J36相近牌号 见表1-1。

表1-1

1.3 4J36材料的技术标准 YB/T 5241-1993《低膨胀合金4J32、4J36、4J38和4J40技术条件》。

1.4 4J36化学成分 见表1-2。

表1-2%

在平均线膨胀系数达到标准规定条件下,允许镍含量偏离表1-2规定范围。

1.5 4J36热处理制度 标准规定的膨胀系数性能检验试样按下述方法加工和热处理:将半成品试样加热至840℃±10℃,保温1h,水淬,再将试样加工为成品试样,在315℃±10℃保温1h,随炉冷或空冷。

1.6 4J36品种规格与供应状态 品种有棒、管、板、丝和带。

1.7 4J36熔炼与铸造工艺 用非真空感应炉、真空感应炉和电弧炉熔炼。

1.8 4J36应用概况与特殊要求 该合金是典型低膨胀合金。经航空工厂长期使用,性能稳定;使用中应严格控制热处理工艺及加工工艺,以保证材料的稳定性。

二、4J36物理及化学性能 

2.1 4J36热性能

2.1.1 4J36溶化温度范围 1430~1450℃。

2.1.2 4J36热导率 λ=11W/(m•℃)。

2.1.3 4J36比热容 c(20~100℃)=515J/(kg•℃)。

2.1.4 4J36线膨胀系数 标准规定α1(20~100℃)≤1.5×10-6℃-1。

合金试样在保护气氛或真空中加热到880℃±20℃,保温1h,以不大于300℃/h冷却,其平均线膨胀系数见表2-1。合金的膨胀曲线见图 2-1。

表2-1

2.2 4J36密度 ρ=8.10g/cm3。

2.3 4J36电性能

2.3.1 4J36电阻率 ρ=0.78μΩ·m。

2.3.2 4J36电阻温度系数 见表2-2。 

表2-2

2.4 4J36磁性能

2.4.1 4J36居里点 Tc=230℃。

2.4.2 4J36合金(带材)的磁性能 见表2-3。

表2-3

在4000A/m下,剩余磁感应强度Br=0.6T,矫顽力Hc=48A/m。

2.4.3 4J36合金磁导率与温度的关系(磁场强度400A/m) 见表2-4。

表2-4

2.5 4J36化学性能 合金在大气、淡水、和海水中有一定的耐腐蚀性。 

三、4J36力学性能

3.1 4J36技术标准规定的性能

3.2 4J36室温及各种温度下的力学性能 

3.2.1 4J36硬度 合金在退火状态的硬度HV=140。

3.2.2 4J36拉伸性能 合金(退火状态)在常温下的拉伸性能见表3-1。在不同冷应变下的拉伸性能见表3-2。 

表3-1

表3-2

3.3 4J36持久和蠕变性能

3.4 4J36疲劳性能 

3.5 4J36弹性性能 

3.5.1 4J36弹性模量 合金(退火状态)的弹性模量E=144GPa。

四、4J36组织结构

4.1 4J36相变温度           

4.2 4J36时间-温度-组织转变曲线 

4.3 4J36合金组织结构 合金为单相奥氏体组织。

4.4 4J36晶粒度 冷应变率ε=60%~70%、厚度d=1mm的带材,在表4-1所示温度下退火1h,空冷后,按YB 027-1992标准进行晶粒度评级,结果见表4-1。

表4-1

五、4J36工艺性能与要求

5.1 4J36成形性能 合金很容易冷、热加工。热加工时应避免在含硫的气氛中加热。

5.2 4J36焊接性能 合金可采用氧乙炔焊、电弧焊、点焊和氢原子焊等方法焊接。由于膨胀系数与合金的化学成分有关,应尽量避免因焊接造成合金成分的改变,因此 好使用氩弧焊,焊接的填充金属 好含有0.5%~1.5%的钛,以减少焊接的气孔和裂缝。

5.3 4J36零件热处理工艺 该合金热处理可分为:消除应力退火、中间退火及稳定化处理。

(1)消除应力退火 为消除零件在机械加工后的残存应力,要进行消除应力退火:530~550℃,保温1~2h,炉冷。

(2)中间退火 为消除合金在冷轧,冷拔、冷冲压过程引起的加工硬化现象,以利于继续加工。工件加热到830~880℃,保温30min,炉冷或空冷。

(3)稳定化处理 为获得具有较低的膨胀系数又能使其性能稳定的处理。一般采用三段处理。

a)均匀化:在加热中,合金中的杂质充分固溶和合金化元素趋于均匀。工件在保护气氛中,加热到830℃,保温20min~1h,淬火。

b)回火:在回火过程中能够部分消除由淬火产生的应力。工件加热到315℃,保温1~4h,炉冷。

c)稳定化时效:使合金的尺寸稳定。工件加热到95℃,保温48h。对于冷加工或机械加工后的高精度零件,不宜采用高温处理时,可采用下述消除应力稳定化处理:工件加热到315~370℃,1~4h。

该合金不能用热处理硬化。

5.4 4J36表面处理工艺 表面处理可采用喷砂、抛光或酸洗。合金可用25%盐酸溶液在70℃下酸洗,清除氧化皮。

5.5 4J36切削加工与磨削性能 该合金切削加工特性和奥氏体不锈钢相似。加工时采用高速钢或硬质合金刀具,低速切削加工。切削时可使用冷却剂。该合金磨削性能良好。

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4J36产品品牌:德国ThyssenKrupp/日本冶金NSC/瑞典assab/美国ATI SMC
4J36产品规格:锻件、棒材、板材、带材、环件、丝材、法兰等可根据客户要求生产
4J36钢棒规格范围:直径6-500mm,长度0.5-30m;
4J36钢板规格范围:厚度0.5-80mm,长1-6米,宽0.5-3m
4J36钢管规格范围:外径6-530mm,壁厚0.5-50mm,长度1-12m;
4J36产品应用:普遍的应用于航天航空、电力、石油化学、船舶、机械、电子、环保等各个行业。
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牌   号:4J36
各国标准:W. Nr.1.3912  GB/T 4J36 AISI/ASTM F15  JIS EMAS-1001
合作厂商:OUTOKUMPU(奥托坤普)、AVESTA(阿威斯塔)、美国哈氏合金、美国SMC、美国冶联ATI、德国蒂森克虏伯VDM、Mannex、德镍、瑞典山特维克、日本冶金、新日铁等 品牌
化学成分:
合金 % 镍 铬 铁 钴 铜 碳 锰 硅 磷  硫  钼
 小 28.5   余量 16.8
 大 29.5 0.2  17.8 0.20 0.03 0.50 0.30 0.02 0.02 0.20
4J36密度百科
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在物理学中,把某种物质的质量与该物质的体积比值叫作这种物质的密度.
密度是物质的一种物理特性,不随形状和空间地理位置的变化而变化,随物质的状态、温度、压强的变化而变化。
可以根据密度来鉴别物质,不同物质的密度一般不同,而同种物质的质量与体积的比值是一定的。
密度通常用“ρ”(读做ròu)表示
密度的公式 :ρ=m/V(ρ表示密度、m表示质量、 V表示体积)
4J36相关材料的密度
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材料名称:钢材            密度/(t/m^3):    7.85
材料名称:高速钢          密度/(t/m^3):    8.3~8.7
材料名称:不锈钢、合金钢  密度/(t/m^3):    7.9
材料名称:硬质合金        密度/(t/m^3):    14.8
材料名称:紫铜            密度/(t/m^3):    8.9
材料名称:黄铜            密度/(t/m^3):    8.4~8.85
材料名称:工业镍          密度/(t/m^3):    8.9
材料名称:钛              密度/(t/m^3):    4.51
材料名称:镍铜合金        密度/(t/m^3):    8.8
材料名称:磷青铜          密度/(t/m^3):    8.8
材料名称:锌铝合金        密度/(t/m^3):    6.3~6.9
材料名称:铝镍合金        密度/(t/m^3):    2.7
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