4J36

目  錄

概述--------------------------------------------------------------- 3
----------1.1、材料牌號
----------1.2、相近牌號
----------1.3、材料的技術標準
----------1.4、化學成分
----------1.5、熱處理制度
----------1.6、品種規格與供應狀態
----------1.7、熔煉與鑄造工藝
----------1.8、應用概況與特殊要求
特理及化學性能------------------------------------------------3
----------2.1、熱性能
----------2.2、密度
----------2.3、電性能
----------2.4、磁性能
----------2.5、化學性能
力學性能---------------------------------------------------------4
----------3.1、技術標準規定的性能
----------3.2、室溫下及各種溫度下的力學性能
----------3.3、持久和蠕變性能
----------3.4、疲勞性能
----------3.5、彈性性能
組織機構---------------------------------------------------------5
----------4.1、相應溫度
----------4.2、合金組織機構
----------4.3、時間-溫度-組織轉變曲線
----------4.4、晶粒度
工藝性能與要求------------------------------------------------5
----------5.1、成形性能
----------5.2、焊接性能
----------5.3、零件熱處理工藝
----------5.4、表面處理工藝
----------5.5、切削加工與磨削性能

4J36概述
 4J36合金又稱因瓦(INVAR)合金，合金的居里點約為230℃，低于這一溫度時合金是鐵磁性的，具有很低的膨脹系數，高于這一溫度時合金為無磁性的，膨脹系數增大。該合金主要用于制造在氣溫變化范圍內尺寸近似恒定的元件，廣泛用于無線電工業、精密儀器、儀表及其他工業。
 1.1 4J36材料牌號 4J36。
1.2 4J36相近牌號 見表1-1。
表1-1[1,2]

1.3 4J36材料的技術標準 YB/T 5241-1993《低膨脹合金4J32、4J36、4J38和4J40技術條件》。
1.4 4J36化學成分 見表1-2。
  表1-2  %

在平均線膨脹系數達到標準規定條件下，允許鎳含量偏離表1-2規定范圍。
 1.5 4J36熱處理制度 標準規定的膨脹系數性能檢驗試樣按下述方法加工和熱處理：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。
1.6 4J36品種規格與供應狀態 品種有棒、管、板、絲和帶。
 1.7 4J36熔煉與鑄造工藝 用非真空感應爐、真空感應爐和電弧爐熔煉。
1.8 4J36應用概況與特殊要求 該合金是典型低膨脹合金。經航空工廠長期使用，性能穩定；使用中應嚴格控制熱處理工藝及加工工藝，以保證材料的穩定性。
二、4J36物理及化學性能
 2.1 4J36熱性能
2.1.1 4J36溶化溫度范圍 1430～1450℃[1,2]。
2.1.2 4J36熱導率 λ=11W/(m•℃)[1,2]。
2.1.3 4J36比熱容 c(20～100℃)=515J/(kg•℃)。
2.1.4 4J36線膨脹系數 標準規定α1(20～100℃)≤1.5×10-6℃-1。
合金試樣在保護氣氛或真空中加熱到880℃±20℃，保溫1h，以不大于300℃/h冷卻，其平均線膨脹系數見表2-1。合金的膨脹曲線見圖 2-1。

 表2-1[1]

 2.2 4J36密度 ρ=8.10g/cm3[1]。
2.3 4J36電性能
2.3.1 4J36電阻率 ρ=0.78μΩ·m[1,2]。
2.3.2 4J36電阻溫度系數 見表2-2。
 表2-2[1,2]

2.4 4J36磁性能
2.4.1 4J36居里點 Tc=230℃[1,2]。
2.4.2 4J36合金（帶材）的磁性能 見表2-3。
表2-3[1,2]

在4000A/m下，剩余磁感應強度Br=0.6T，矯頑力Hc=48A/m[1,2]。
2.4.3 4J36合金磁導率與溫度的關系（磁場強度400A/m) 見表2-4。
表2-4[1,2]

2.5 4J36化學性能 合金在大氣、淡水、和海水中有一定的耐腐蝕性。
4J36力學性能
3.1 4J36技術標準規定的性能
 3.2 4J36室溫及各種溫度下的力學性能  表3-1[1]

3.2.1 4J36硬度 合金在退火狀態的硬度
HV=140[1,2]。
3.2.2 4J36拉伸性能 合金（退火狀態）在 表3-2

常溫下的拉伸性能見表3-1。在不同冷應變下的
拉伸性能見表3-2。
 3.3 4J36持久和蠕變性能
 3.4 4J36疲勞性能 
3.5 4J36彈性性能 
 3.5.1 4J36彈性模量 合金（退火狀態）的彈性模量E=144GPa。
四、4J36組織結構
4.1 4J36相變溫度
4.2 4J36時間-溫度-組織轉變曲線 
4.3 4J36合金組織結構 合金為單相奧氏體組織。
4.4 4J36晶粒度 冷應變率ε=60%～70%、厚度 =1mm的帶材，在表4-1所示溫度下退火1h，空冷后，按YB 027-1992標準進行晶粒度評級，結果見表4-1。
表4-1[1,2]

五、4J36工藝性能與要求
5.1 4J36成形性能 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。
5.2 4J36焊接性能 合金可采用氧乙炔焊、電弧焊、點焊和氫原子焊等方法焊接。由于膨脹系數與合金的化學成分有關，應盡量避免因焊接造成合金成分的改變，因此好使用氬弧焊，焊接的填充金屬好含有0.5%～1.5%的鈦，以減少焊接的氣孔和裂縫。
 5.3 4J36零件熱處理工藝 該合金熱處理可分為：消除應力退火、中間退火及穩定化處理。
 (1)消除應力退火 為消除零件在機械加工后的殘存應力，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象，以利于繼續加工。工件加熱到830～880 ℃，保溫30miN，爐冷或空冷。
 (3)穩定化處理 為獲得具有較低的膨脹系數又能使其性能穩定的處理。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)穩定化時效：使合金的尺寸穩定。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定化處理：工件加熱到315～370℃，1～4h。
 該合金不能用熱處理硬化。
5.4 4J36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。
5.5 4J36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。