4J36合金又稱因瓦合金

4j36材料牌號：
4j36精密合金俄羅斯牌號：32h/32h-bи美國牌號：invar/nilvar/unipsan 36英國牌號：nilo36/36ni德國牌號：vacodil36/nilos36
一、4j36精密合金概述：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(shù)，高于這一溫度時合金為無磁性的，膨脹系數(shù)增大。該合金主要用于制造在氣溫變化范圍內(nèi)尺寸近似恒定的元件，廣泛用于無線電工業(yè)、精密儀器、儀表及其他工業(yè)。
1、4j36材料牌號：4j36。
2、4j36相近牌號：見表1-1。
表1-1[1,2] 俄羅斯 美國 英國 日本 法國 德國 32h 32h-bи - invar nilvar unipsan 36 invar nilo36 36ni 不變鋼 cactus le - invar standard fe-ni36 - vacodil36 nilos36 -
3、4j36材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：
4、4j36化學(xué)成分：見表1-2。
表1-2 % c≤ si≤ mn≤ p≤ s≤ cr≥ ni≥ mo≥ cu≤ 0.05 0.30 0.20-0.60 0.020 0.020 - 35.0-37.0 - - 其他 al≤ ti≤ fe≤ co≤ v≤ w≤ nb≤ n≤ - - 余量 - - - - - 在平均線膨脹系數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下，允許鎳含量偏離表1-2規(guī)定范圍。
5、4j36熱處理制度：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)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。
6、4j36品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)：品種有棒、管、板、絲和帶。
7、4j36熔煉與鑄造工藝：用非真空感應(yīng)爐、真空感應(yīng)爐和電弧爐熔煉。
8、4j36應(yīng)用概況與特殊要求：該合金是典型低膨脹合金。經(jīng)航空工廠長期使用，性能穩(wěn)定；使用中應(yīng)嚴(yán)格控制熱處理工藝及加工工藝，以保證材料的穩(wěn)定性。
二、4j36物理及化學(xué)性能：
1、4j36熱性能： (1)、4j36溶化溫度范圍： 1430～1450℃[1,2]。(2)、4j36熱導(dǎo)率： λ=11w/(m•℃)[1,2]。(3)、4j36比熱容： c(20～100℃)=515j/(kg•℃)。(4)、4j36線膨脹系數(shù)： 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定α1(20～100℃)≤1.5×10-6℃-1。合金試樣在保護(hù)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(shù)見表2-1。合金的膨脹曲線見圖 2-1。
表2-1[1] 溫度范圍/℃ /10-6℃-1 溫度范圍/℃ /10-6℃-1 20～60 1.8 20～250 3.6 20～40 1.8 20～300 5.2 20～20 1.6 20～350 6.5 20～0 1.6 20～400 7.8 20～50 1.1 20～450 8.9 20～100 1.4 20～500 9.7 20～150 1.9 20～550 10.4 20～200 2.5 20～600 11.0
2、4j36密度： ρ=8.10g/cm3[1]。
3、4j36電性能：(1)、
4j36電阻率： ρ=0.78μω·m[1,2]。(2)、4j36電阻溫度系數(shù)： 見表2-2。
表2-2[1,2] 溫度范圍/℃ 20～50 20～100 20～200 20～300 20～400 20～500 αr/103℃-1 1.8 1.7 1.4 1.2 1.0 0.9 4、 4j36磁性能：
(1)、4j36居里點：tc=230℃[1,2]。
(2)、j36合金（帶材）的磁性能：見表2-3。
表2-3[1,2] h/(a/m) b/t h/(a/m) b/t 8 1.8×10-2 160 0.74 16 4.2×10-2 400 0.97 24 8×10-2 800 1.12 40 0.2 2000 1.27 80 0.5 4000 1.32 在4000a/m下，剩余磁感應(yīng)強度br=0.6t，矯頑力hc=48a/m[1,2]。
(3)、4j36合金磁導(dǎo)率與溫度的關(guān)系（磁場強度400a/m）： 見表2-4。
表2-4[1,2] θ/℃ -17.8 10.0 37.8 66 93 116 μ/(mh/m) 2.25 2.14 2.04 1.93 1.81 1.70 5、4j36化學(xué)性能： 合金在大氣、淡水、和海水中有一定的耐腐蝕性。
三、4j36力學(xué)性能：
1、4j36技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能：
2、4j36室溫及各種溫度下的力學(xué)性能：(1)、4j36硬度： 合金在退火狀態(tài)的硬度hv=140[1,2]。(2)、4j36拉伸性能： 合金（退火狀態(tài)）在常溫下的拉伸性能見表3-1。在不同冷應(yīng)變下的拉伸性能見表3-2。表3-1[1] σb/mpa σp0.2/mpa δ/% 450 274 35 表3-2 ε/% σb/mpa σp0.2/mpa δ/% 15 25 30 641 689 731 448 617 655 14 9 8
3、4j36持久和蠕變性能：
4、4j36疲勞性能：
5、4j36彈性性能：
6、4j36彈性模量：合金（退火狀態(tài)）的彈性模量e=144gpa。
四、4j36組織結(jié)構(gòu)：
1、4j36相變溫度：
2、4j36時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線：
3、4j36合金組織結(jié)構(gòu)：合金為單相奧氏體組織。
4、4j36晶粒度：冷應(yīng)變率ε=60%～70%、厚度d=1mm的帶材，在表4-1所示溫度下退火1h，空冷后，按yb 027-1992標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行晶粒度評級，結(jié)果見表4-1。
表4-1[1,2] 退火溫度/℃ 700 750 800 900 1000 1050 1100 1200 晶粒度級別 開始再結(jié)晶 >10 >10 9.0 6.5 4.0 3.0 2.0
五、4j36工藝性能與要求：
1、4j36成形性能：合金很容易冷、熱加工。熱加工時應(yīng)避免在含硫的氣氛中加熱
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(shù)與合金的化學(xué)成分有關(guān)，應(yīng)盡量避免因焊接造成合金成分的改變，因此**使用氬弧焊，焊接的填充金屬**含有0.5%～1.5%的鈦，以減少焊接的氣孔和裂縫。
3、4j36零件熱處理工藝：該合金熱處理可分為：消除應(yīng)力退火、中間退火及穩(wěn)定化處理。(1)消除應(yīng)力退火：為消除零件在機械加工后的殘存應(yīng)力，要進(jìn)行消除應(yīng)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(zhì)充分固溶和合金化元素趨于均勻。工件在保護(hù)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(chǎn)生的應(yīng)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(yīng)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、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。