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1、低膨脹合金4J32材料牌號：4J32俄羅斯牌號：32HКД/32HК-BИ美國牌號：Super-Invar/Super-Nilvar日本牌號：SI法國牌號：Invar/Superieur一、4J32概述4J32合金又稱超因瓦(Super-Invar)合金。在－60～80℃溫度范圍內(nèi)，其膨脹系數(shù)比4J36合金低，但低溫組織穩(wěn)定性較4J36合金差。該合金主要用于制造要求在環(huán)境溫度變化范圍內(nèi)尺寸高度精密儀表零件。1.14J32材料牌號4J32。1.24J32相近牌號見表1-1。表1-1[1～4]俄羅斯美國日本法國32HКД32HК-BИSuper-InvarSuper-Nil
2、var-SIInvarSuperieur1.34J32材料的技術(shù)標準1.44J32化學(xué)成分見表1-2。表1-2%CPSSiMnCuCoNiFe≤0.050.020.020.020.20～0.600.40～0.803.2～4.231.5～33.0余量在平均線膨脹系數(shù)達到標準規(guī)定條件下，允許鎳含量偏離表1-2規(guī)定范圍。1.54J32熱處理制度標準規(guī)定的膨脹系數(shù)及低溫組織穩(wěn)定性的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。1.64J32品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)品種有棒、管、
3、板、絲和帶。1.74J32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。1.84J32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。主要用于制造在環(huán)境溫度變化范圍內(nèi)尺寸高度精確的精密部件。在使用中應(yīng)嚴格控制熱處理工藝及加工工藝，根據(jù)使用溫度應(yīng)嚴格檢驗其組織穩(wěn)定性。二、4J32物理及化學(xué)性能2.14J32熱性能2.1.14J32溶化溫度范圍1430～1450℃[1,2]。2.1.24J32熱導(dǎo)率λ=13.9W/(m?℃)[1,2]。2.1.34J32線膨脹系數(shù)標準規(guī)定α1(20～100℃)≤1.0×10-6℃-1[5]。4J43合金和4J
4、36合金一樣，850℃以上退火，其線膨脹系數(shù)值最高。冷卻速度快可使線膨脹系數(shù)降低。對于α1(室溫～100℃)來說，淬火（冷卻速度快）較退火處理的可降低近一半。典型成分的合金，試樣在保護氣氛或真空中，加熱到850℃±20℃，保溫1h,以不大于300℃/h的速度冷至200℃以下出爐，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溫度范圍/℃/10-6℃-1溫度范圍/℃/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電性能2.3.14J32電阻率ρ=0.77μΩ·m[1,2]。2.3.24J32電阻溫度系數(shù)見表2-2。2.44J32磁性能表2-2[1,2]溫度范圍/℃20～5020～10020～20020～30020～40020～500αR/10-3℃-11.51.41.31.00.90.82.4.14J32居里點Tc=220℃[1]。?2.4.24J32合金的磁性能見表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，剩余磁感應(yīng)強度Br=0.58T，矯頑力Hc=75A/m[1,2]。2.54J32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、4J32力學(xué)性能3.14J32技術(shù)標準規(guī)定的性能3.24J32室溫及各種溫度下的力學(xué)性能3.2.14J32硬度合金（退火狀態(tài)）硬度HV=150[1,2]。3.2.24J32拉伸性能合金（退火狀態(tài)）在常溫下的拉伸性能見表3-1。表3-3[1]σb/MPaσP0.2/MPaδ/%φ/%47030225723.34J32持
7、久和蠕變性能3.44J32疲勞性能3.54J32彈性性能3.5.14J32彈性模量合金（退火狀態(tài)）的彈性模量E=141GPa[1,2]。四、4J32組織結(jié)構(gòu)4.14J32相變溫度γ→α相變溫度在-60℃以下。4.24J32時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線4.34J32合金組織結(jié)構(gòu)合金按1.5規(guī)定的熱處理制度處理后，再經(jīng)-60℃冷速2h，不應(yīng)出現(xiàn)馬氏體組織。但當合金成分不當時，在常溫或低溫下將發(fā)生不同程度的奧氏體(γ)向針狀馬氏體(α)轉(zhuǎn)變，相變時伴隨著體積膨脹效應(yīng)。合金的膨脹系數(shù)相應(yīng)增高。影響合金低溫組織穩(wěn)定性的主要因素是合金的化學(xué)成分。從Fe-
