4J36合金又稱因瓦(INVAR)合金4J36合金又稱因瓦(INVAR)合金4J36合金又稱因瓦(INVAR)合金

4J36
材料牌號(hào)：4J36精密合金
俄羅斯牌號(hào)：32H/32H-BИ
美國(guó)牌號(hào)：Invar/Nilvar/Unipsan 36
英國(guó)牌號(hào)：Nilo36/36Ni
德國(guó)牌號(hào)：Vacodil36/Nilos36
一、4J36精密合金概述：
4J36精密合金又稱因瓦(INVAR)合金，合金的居里點(diǎn)約為230℃，低于這一溫度時(shí)合金是鐵磁性的，具有很低的膨脹系數(shù)，高于這一溫度時(shí)合金為無(wú)磁性的，膨脹系數(shù)盛大。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(wú)線電工業(yè)、精密儀器、儀表及其他工業(yè)。
1、4J36材料牌號(hào)：4J36。
2、4J36相近牌號(hào)：見(jiàn)表1-1。
表1-1^[1,2]

3、4J36材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：
4、4J36化學(xué)成分：見(jiàn)表1-2。
表1-2                                                                  %

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(yàn)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(zhǎng)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(jiàn)表2-1。合金的膨脹曲線見(jiàn)圖 2-1。
表2-1^[1]

 
2、4J36密度： ρ=8.10g/cm^3[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(jiàn)表2-2。
表2-2^[1,2]

4、 4J36磁性能：
(1)、4J36居里點(diǎn)：Tc=230℃^[1,2]。
(2)、4J36（帶材）的磁性能：見(jiàn)表2-3。
表2-3^[1,2]

在4000A/m下，剩余磁感應(yīng)強(qiáng)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(chǎng)強(qiáng)度400A/m）： 見(jiàn)表2-4。
表2-4^[1,2]

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(jiàn)表3-1。在不同冷應(yīng)變下的拉伸性能見(jiàn)表3-2。
表3-1^[1]

表3-2

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(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線：
3、4J36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(píng)級(jí)，結(jié)果見(jiàn)表4-1。
表4-1^[1,2]

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(shí)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(diǎn)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，因此最好使用氬弧焊，焊接的填充金屬最好含有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(jī)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(guò)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(guò)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(shí)效：使合金的尺寸穩(wěn)定。工件加熱到95℃，保溫48h。對(duì)于冷加工或機(jī)械加工后的高精度零件，不宜采用高溫處理時(shí)，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%溶液在70℃下酸洗，清除氧化皮。