低膨胀合金4J32

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1、低膨胀合金4J32材料牌号：4J32俄罗斯牌号：32HКД/32HК-BИ美国牌号：Super-Invar/Super-Nilvar日本牌号：SI法国牌号：Invar/Superieur一、4J32概述4J32合金又称超因瓦(Super-Invar)合金。在－60～80℃温度范围内，其膨胀系数比4J36合金低，但低温组织稳定性较4J36合金差。该合金主要用于制造要求在环境温度变化范围内尺寸高度精密仪表零件。1.14J32材料牌号4J32。1.24J32相近牌号见表1-1。表1-1[1～4]俄罗斯美国日本法国32HКД32HК-BИSuper-InvarSuper-Nil

2、var-SIInvarSuperieur1.34J32材料的技术标准1.44J32化学成分见表1-2。表1-2%CPSSiMnCuCoNiFe≤0.050.020.020.020.20～0.600.40～0.803.2～4.231.5～33.0余量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。1.54J32热处理制度标准规定的膨胀系数及低温组织稳定性的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。1.64J32品种规格与供应状态品种有棒、管、

3、板、丝和带。1.74J32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。1.84J32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。主要用于制造在环境温度变化范围内尺寸高度精确的精密部件。在使用中应严格控制热处理工艺及加工工艺，根据使用温度应严格检验其组织稳定性。二、4J32物理及化学性能2.14J32热性能2.1.14J32溶化温度范围1430～1450℃[1,2]。2.1.24J32热导率λ=13.9W/(m•℃)[1,2]。2.1.34J32线膨胀系数标准规定α1(20～100℃)≤1.0×10-6℃-1[5]。4J43合金和4J

4、36合金一样，850℃以上退火，其线膨胀系数值最高。冷却速度快可使线膨胀系数降低。对于α1(室温～100℃)来说，淬火（冷却速度快）较退火处理的可降低近一半。典型成分的合金，试样在保护气氛或真空中，加热到850℃±20℃，保温1h,以不大于300℃/h的速度冷至200℃以下出炉，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温度范围/℃/10-6℃-1温度范围/℃/10-6℃-120～6020～5020～10020～15020～200－0.900.50.91.42.020～25020～30020～40020～50020～6003.24.97.79.610

5、.82.24J32密度ρ=8.10g/cm3[1]。2.34J32电性能2.3.14J32电阻率ρ=0.77μΩ·m[1,2]。2.3.24J32电阻温度系数见表2-2。2.44J32磁性能表2-2[1,2]温度范围/℃20～5020～10020～20020～30020～40020～500αR/10-3℃-11.51.41.31.00.90.82.4.14J32居里点Tc=220℃[1]。 2.4.24J32合金的磁性能见表2-3。表2-3[1,2]H/(A/m)B/TH/(A/m)B/TH/(A/m)B/T81624400.6×10-21.6×10-22.9×10-2

6、6.6×10-2801604008000.210.450.720.91200040001.141.24在4000A/m下，剩余磁感应强度Br=0.58T，矫顽力Hc=75A/m[1,2]。2.54J32化学性能合金在大气、淡水、和海水中有一定的耐腐蚀性。三、4J32力学性能3.14J32技术标准规定的性能3.24J32室温及各种温度下的力学性能3.2.14J32硬度合金（退火状态）硬度HV=150[1,2]。3.2.24J32拉伸性能合金（退火状态）在常温下的拉伸性能见表3-1。表3-3[1]σb/MPaσP0.2/MPaδ/%φ/%47030225723.34J32持

7、久和蠕变性能3.44J32疲劳性能3.54J32弹性性能3.5.14J32弹性模量合金（退火状态）的弹性模量E=141GPa[1,2]。四、4J32组织结构4.14J32相变温度γ→α相变温度在-60℃以下。4.24J32时间-温度-组织转变曲线4.34J32合金组织结构合金按1.5规定的热处理制度处理后，再经-60℃冷速2h，不应出现马氏体组织。但当合金成分不当时，在常温或低温下将发生不同程度的奥氏体(γ)向针状马氏体(α)转变，相变时伴随着体积膨胀效应。合金的膨胀系数相应增高。影响合金低温组织稳定性的主要因素是合金的化学成分。从Fe-