4J32概述

4J32合(he)(he)金(jin)(jin)又稱超因(yin)瓦(wa)(Super-Invar)合(he)(he)金(jin)(jin)。在(zai)(zai)－60～80℃溫(wen)度(du)范(fan)圍(wei)內，其(qi)膨脹系數比4J36合(he)(he)金(jin)(jin)低，但低溫(wen)組織穩定(ding)性較(jiao)4J36合(he)(he)金(jin)(jin)差。該合(he)(he)金(jin)(jin)主要(yao)(yao)用于制造(zao)要(yao)(yao)求在(zai)(zai)環境溫(wen)度(du)變化范(fan)圍(wei)內尺寸高度(du)精(jing)密(mi)儀表零件(jian)。

1.1 4J32材料牌號(hao) 4J32。

在平均(jun)線膨(peng)脹系數達到標準規(gui)定條(tiao)件下，允許鎳含量(liang)偏離表1-2規(gui)定范(fan)圍。

1.5 4J32熱(re)處理制度 標準規定(ding)的(de)膨脹(zhang)系數及低(di)溫(wen)組織穩定(ding)性的(de)性能檢驗(yan)試(shi)樣(yang)按下(xia)述方法加工和熱(re)處理：將半成品試(shi)樣(yang)加熱(re)至(zhi)840℃±10℃，保溫(wen)1h，水淬，再將試(shi)樣(yang)加工為成品試(shi)樣(yang)，在315℃±10℃保溫(wen)1h，隨爐冷或空(kong)冷。

1.6 4J32品(pin)種(zhong)規格與供(gong)應狀態 品(pin)種(zhong)有棒、管、板、絲(si)和(he)帶。

1.7 4J32熔煉與(yu)鑄(zhu)造工藝 用(yong)非(fei)真空感應爐，真空感應爐和電弧爐熔煉。

1.8 4J32應(ying)用概況與特殊要求 該合金(jin)是典型低膨脹合金(jin)，經(jing)航空工(gong)(gong)(gong)廠(chang)長期使用，性能穩定。主要用于制(zhi)造在環境(jing)溫(wen)度(du)變化范圍內(nei)尺寸高度(du)精(jing)確的精(jing)密部件。在使用中應(ying)嚴(yan)(yan)格控(kong)制(zhi)熱處(chu)理工(gong)(gong)(gong)藝及加工(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)藝，根據使用溫(wen)度(du)應(ying)嚴(yan)(yan)格檢驗(yan)其組織穩定性。

二、4J32物(wu)理及化學性(xing)能

2.1 4J32熱性能

2.1.1 4J32溶化溫度范圍 1430～1450℃[1,2]。

2.1.2 4J32熱(re)導率 λ=13.9W/(m?℃)[1,2]。

2.1.3 4J32線膨脹系數(shu) 標準規(gui)定α1(20～100℃)≤1.0×10-6℃-1[5]。

3.3 4J32持久和蠕變性(xing)能

3.4 4J32疲勞性能(neng)

3.5 4J32彈性性能

3.5.1 4J32彈性模量 合金（退火狀態）的彈性模量E=141GPa[1,2]。

四、4J32組織(zhi)結(jie)構(gou)

4.1 4J32相(xiang)變溫度 γ→α相(xiang)變溫度在-60℃以下。

4.2 4J32時間-溫(wen)度(du)-組織轉變曲線

4.3 4J32合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)組(zu)(zu)織結構 合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)按(an)1.5規定(ding)(ding)的(de)熱(re)處(chu)理制度處(chu)理后，再經-60℃冷速2h，不(bu)應(ying)出(chu)現馬(ma)氏(shi)體組(zu)(zu)織。但(dan)當(dang)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)成(cheng)分(fen)不(bu)當(dang)時，在常溫(wen)或低(di)(di)溫(wen)下將發生不(bu)同程度的(de)奧氏(shi)體(γ)向針狀馬(ma)氏(shi)體(α)轉變(bian)(bian)，相(xiang)(xiang)變(bian)(bian)時伴隨(sui)(sui)著體積(ji)膨脹效應(ying)。合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)膨脹系數相(xiang)(xiang)應(ying)增高(gao)。影(ying)響合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)低(di)(di)溫(wen)組(zu)(zu)織穩定(ding)(ding)性的(de)主要因(yin)素是合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)化學成(cheng)分(fen)。從Fe-Ni-Co三元相(xiang)(xiang)圖中可(ke)以看到，鎳是穩定(ding)(ding)γ相(xiang)(xiang)的(de)主要元素。鎳含(han)量偏(pian)高(gao)有利于γ相(xiang)(xiang)的(de)穩定(ding)(ding)。銅也是穩定(ding)(ding)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)組(zu)(zu)織的(de)重要元素。隨(sui)(sui)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)總(zong)變(bian)(bian)形(xing)率增加，其組(zu)(zu)織越趨向穩定(ding)(ding)。合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)成(cheng)分(fen)偏(pian)析也可(ke)能(neng)造成(cheng)局部(bu)區域的(de)γ→α相(xiang)(xiang)變(bian)(bian)。此(ci)外，晶粒粗大也會促進γ→α相(xiang)(xiang)變(bian)(bian)。

五(wu)、4J32工藝性能(neng)與要求(qiu)

5.1 4J32成形(xing)性能(neng) 該合金很容(rong)易(yi)冷、熱(re)加工。熱(re)加工時應避免(mian)在含硫(liu)的氣(qi)氛(fen)中(zhong)加熱(re)。

5.2 4J32焊(han)(han)接性能 合金可采(cai)用釬(han)焊(han)(han)、熔焊(han)(han)、電阻(zu)焊(han)(han)等方法焊(han)(han)接。由于膨脹系數與化學成分(fen)有關，應盡量避免造成合金成分(fen)的改變(bian)，因此(ci)最好采(cai)用氬弧焊(han)(han)。

5.3 4J32零件(jian)熱(re)處理(li)工藝 熱(re)處理(li)可分為：消除應力退火、中(zhong)間退火及穩定化處理(li)。

(1)消除應力退火(huo) 為(wei)消除零(ling)件(jian)在(zai)機(ji)械(xie)加工(gong)后殘存應力，要進行消除應力退火(huo)：530～550℃，保溫1～2h,爐冷。

(2)中間退火 為消除合金在(zai)冷(leng)軋、冷(leng)拔、冷(leng)沖壓過程引起的(de)加工硬化(hua)現象，以利于(yu)繼續(xu)加工。工件加熱到830～880℃，保溫(wen)30min，爐冷(leng)或空冷(leng)。

(3)穩定化處理 為獲(huo)得具有較(jiao)低的(de)膨脹系數(shu)又(you)能使其性(xing)能穩定。一(yi)般采(cai)用三(san)段處理。

a)均勻化：在(zai)加熱中，合(he)金中的雜(za)質充(chong)分固溶和合(he)金化元素趨于(yu)均勻。工(gong)件在(zai)保護氣氛中，加熱到830℃，保溫20min～1h，淬火(huo)。

b)回(hui)火：在回(hui)火過程(cheng)中能夠部分消除由(you)淬火產生的應力。工件加熱到315℃，保(bao)溫1～4h，爐冷。

c)穩(wen)定(ding)化時效：使合(he)金的尺寸(cun)穩(wen)定(ding)。工件加熱到95℃，保(bao)溫48h。

對于冷(leng)加工或機械加工后的高精(jing)度零件，不(bu)宜采用高溫(wen)處(chu)理時，可采用下(xia)述消除應(ying)力穩定化(hua)處(chu)理：工件加熱到315～370℃，1～4h。該(gai)合(he)金不(bu)能用熱處(chu)理硬(ying)化(hua)。

5.4 4J32表面處理工藝 表面處理可采用(yong)噴砂、拋光或酸洗(xi)。合(he)金(jin)可用(yong)25%鹽酸溶液在70℃下酸洗(xi)，清除氧(yang)化皮(pi)。

5.5 4J32切削(xue)加(jia)工(gong)與(yu)磨削(xue)性(xing)(xing)能 該合金切削(xue)加(jia)工(gong)特性(xing)(xing)和奧(ao)氏體不銹鋼(gang)相似。加(jia)工(gong)時采用(yong)(yong)高速鋼(gang)或(huo)硬質合金刀具，低速切削(xue)加(jia)工(gong)。切削(xue)時可使用(yong)(yong)冷卻(que)劑(ji)。該合金磨削(xue)性(xing)(xing)能良好。