4J32概述

4J32合金(jin)又稱超(chao)因瓦(Super-Invar)合金(jin)。在(zai)－60～80℃溫(wen)(wen)度(du)范(fan)圍內(nei)，其膨脹系數(shu)比4J36合金(jin)低，但低溫(wen)(wen)組織穩(wen)定性較4J36合金(jin)差。該(gai)合金(jin)主(zhu)要(yao)用于制造要(yao)求(qiu)在(zai)環(huan)境溫(wen)(wen)度(du)變化范(fan)圍內(nei)尺(chi)寸高度(du)精密(mi)儀(yi)表零(ling)件。

1.1 4J32材料牌號 4J32。

在(zai)平均線膨脹系數達到標(biao)準規(gui)(gui)定條件下，允許鎳(nie)含(han)量偏離表(biao)1-2規(gui)(gui)定范圍。

1.5 4J32熱處理制(zhi)度 標準規定的膨脹系數(shu)及低(di)溫(wen)組織穩定性的性能檢驗(yan)試樣按下述方法加(jia)工(gong)和熱處理：將半成品(pin)試樣加(jia)熱至840℃±10℃，保溫(wen)1h，水淬(cui)，再將試樣加(jia)工(gong)為(wei)成品(pin)試樣，在315℃±10℃保溫(wen)1h，隨爐冷(leng)(leng)或空冷(leng)(leng)。

1.6 4J32品(pin)種規格與供應狀態(tai) 品(pin)種有棒、管、板、絲(si)和帶(dai)。

1.7 4J32熔煉與鑄造(zao)工(gong)藝 用非真空感(gan)應爐，真空感(gan)應爐和電(dian)弧爐熔煉。

1.8 4J32應(ying)(ying)用(yong)概(gai)況與特殊要求 該合金是典(dian)型低(di)膨脹合金，經航(hang)空(kong)工(gong)廠長期使用(yong)，性能穩定。主要用(yong)于(yu)制造(zao)在環境(jing)溫度(du)變化范圍內尺寸高度(du)精確的精密部件。在使用(yong)中應(ying)(ying)嚴(yan)格控制熱(re)處理工(gong)藝(yi)及加工(gong)工(gong)藝(yi)，根據(ju)使用(yong)溫度(du)應(ying)(ying)嚴(yan)格檢驗其組織穩定性。

二、4J32物(wu)理及化(hua)學(xue)性能

2.1 4J32熱性能(neng)

2.1.1 4J32溶化(hua)溫度范(fan)圍 1430～1450℃[1,2]。

2.1.2 4J32熱導率 λ=13.9W/(m?℃)[1,2]。

2.1.3 4J32線膨脹系(xi)數 標準規定(ding)α1(20～100℃)≤1.0×10-6℃-1[5]。

3.3 4J32持久和蠕變性能

3.4 4J32疲勞性(xing)能(neng)

3.5 4J32彈(dan)性性能

3.5.1 4J32彈性模(mo)量(liang) 合金（退火(huo)狀態(tai)）的彈性模(mo)量(liang)E=141GPa[1,2]。

四、4J32組織結(jie)構

4.1 4J32相變溫度 γ→α相變溫度在-60℃以下(xia)。

4.2 4J32時間-溫度-組織(zhi)轉變(bian)曲線

4.3 4J32合(he)(he)金(jin)(jin)組(zu)織結(jie)構 合(he)(he)金(jin)(jin)按1.5規定(ding)的(de)(de)熱處(chu)理(li)制度處(chu)理(li)后(hou)，再經-60℃冷速2h，不應(ying)(ying)出現(xian)馬氏(shi)(shi)體組(zu)織。但當(dang)合(he)(he)金(jin)(jin)成分不當(dang)時，在(zai)常溫或低溫下將(jiang)發生不同(tong)程度的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(γ)向針(zhen)狀(zhuang)馬氏(shi)(shi)體(α)轉變，相(xiang)(xiang)變時伴隨(sui)著體積膨脹效應(ying)(ying)。合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)膨脹系數相(xiang)(xiang)應(ying)(ying)增(zeng)高(gao)。影響合(he)(he)金(jin)(jin)低溫組(zu)織穩(wen)(wen)定(ding)性的(de)(de)主要因(yin)素(su)是合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)化學成分。從Fe-Ni-Co三元相(xiang)(xiang)圖中可以(yi)看到，鎳是穩(wen)(wen)定(ding)γ相(xiang)(xiang)的(de)(de)主要元素(su)。鎳含量(liang)偏(pian)高(gao)有利于(yu)γ相(xiang)(xiang)的(de)(de)穩(wen)(wen)定(ding)。銅也是穩(wen)(wen)定(ding)合(he)(he)金(jin)(jin)組(zu)織的(de)(de)重要元素(su)。隨(sui)合(he)(he)金(jin)(jin)總變形率(lv)增(zeng)加(jia)，其組(zu)織越趨向穩(wen)(wen)定(ding)。合(he)(he)金(jin)(jin)成分偏(pian)析也可能造成局部區域的(de)(de)γ→α相(xiang)(xiang)變。此(ci)外，晶粒粗(cu)大也會(hui)促進γ→α相(xiang)(xiang)變。

五、4J32工藝性能與要求

5.1 4J32成形(xing)性能 該合(he)金很容(rong)易冷、熱(re)(re)加工(gong)。熱(re)(re)加工(gong)時應(ying)避(bi)免在含硫的氣氛中加熱(re)(re)。

5.2 4J32焊(han)(han)接性能 合(he)金(jin)(jin)可采用(yong)釬焊(han)(han)、熔焊(han)(han)、電阻焊(han)(han)等方法焊(han)(han)接。由(you)于膨脹系(xi)數(shu)與化學成(cheng)分有關，應盡量避免造成(cheng)合(he)金(jin)(jin)成(cheng)分的改變(bian)，因此最(zui)好采用(yong)氬弧焊(han)(han)。

5.3 4J32零件(jian)熱處理(li)(li)工(gong)藝 熱處理(li)(li)可分為(wei)：消(xiao)除應力退火(huo)(huo)、中(zhong)間(jian)退火(huo)(huo)及穩定化處理(li)(li)。

(1)消除應力(li)退(tui)火(huo) 為消除零件(jian)在機(ji)械加(jia)工(gong)后殘存(cun)應力(li)，要進(jin)行消除應力(li)退(tui)火(huo)：530～550℃，保溫(wen)1～2h,爐冷。

(2)中間(jian)退火(huo) 為(wei)消除合金在(zai)冷(leng)(leng)軋、冷(leng)(leng)拔、冷(leng)(leng)沖壓過程引(yin)起(qi)的加工硬(ying)化現(xian)象(xiang)，以利于繼續(xu)加工。工件加熱到(dao)830～880℃，保溫30min，爐冷(leng)(leng)或空冷(leng)(leng)。

(3)穩(wen)定化(hua)處理(li) 為獲得(de)具有(you)較低的(de)膨脹系數(shu)又能(neng)使其性能(neng)穩(wen)定。一般采用三段處理(li)。

a)均勻化(hua)：在加熱中，合(he)金中的雜質充分(fen)固(gu)溶和合(he)金化(hua)元素趨于均勻。工件在保護氣(qi)氛中，加熱到(dao)830℃，保溫20min～1h，淬火。

b)回火(huo)：在回火(huo)過程中能(neng)夠部分消(xiao)除由淬火(huo)產生的應(ying)力。工件加熱到315℃，保(bao)溫1～4h，爐(lu)冷。

c)穩定化(hua)時效(xiao)：使合(he)金的尺寸(cun)穩定。工件加熱到95℃，保溫48h。

對于冷加(jia)(jia)工或機械加(jia)(jia)工后的高(gao)精(jing)度零(ling)件(jian)，不宜采(cai)用(yong)高(gao)溫(wen)處理時，可(ke)采(cai)用(yong)下(xia)述(shu)消除應(ying)力穩(wen)定(ding)化處理：工件(jian)加(jia)(jia)熱到315～370℃，1～4h。該合(he)金不能用(yong)熱處理硬化。

5.4 4J32表面處(chu)理工藝 表面處(chu)理可采用噴砂、拋(pao)光或酸(suan)洗。合金可用25%鹽酸(suan)溶(rong)液在70℃下酸(suan)洗，清(qing)除氧化皮(pi)。

5.5 4J32切(qie)(qie)削加工與磨(mo)削性能(neng) 該合(he)金切(qie)(qie)削加工特性和(he)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼相似。加工時采用高速鋼或硬質合(he)金刀具，低(di)速切(qie)(qie)削加工。切(qie)(qie)削時可使用冷(leng)卻劑。該合(he)金磨(mo)削性能(neng)良(liang)好(hao)。