因瓦合金4J32超级详细分析成分性能

（下一篇整理4J36超级实用的性能介绍）

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。

1.1 4J32材料牌号 4J32。

1.2 4J32相近牌号 见表1-1。

表1-1[1～4]

1.3 4J32材料的技术标准 YB/T 5241-1993 《低膨胀合金4J32、4J36、4J38和4J40技术条件》。

1.4 4J32化学成分  见表1-2。

表1-2%

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。

1.5 4J32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。

1.6 4J32品种规格与供应状态 品种有棒、管、板、丝和带。

1.7 4J32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。

1.8 4J32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   

2.1 4J32热性能                                        

2.1.1 4J32溶化温度范围 1430～1450℃[1,2]。

2.1.2 4J32热导率 λ=13.9W/(m•℃)[1,2]。

2.1.3 4J32线膨胀系数 标准规定α1(20～100℃)≤1.0×10-6℃-1[5]。

4J43合金和4J36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

2.2 4J32密度 ρ=8.10g/cm3[1]。

2.3 4J32电性能 

2.3.1 4J32电阻率 ρ=0.77μΩ·m[1,2]。

2.3.2 4J32电阻温度系数 见表2-2。 

2.4 4J32磁性能

表2-2[1,2]

2.4.1 4J32居里点 Tc=220℃[1]。

2.4.2 4J32合金的磁性能 见表2-3。

表2-3[1,2]

在4000A/m下，剩余磁感应强度Br=0.58T，矫顽力Hc=75A/m[1,2]。

2.5 4J32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 

3.1 4J32技术标准规定的性能

3.2 4J32室温及各种温度下的力学性能

3.2.1 4J32硬度 合金（退火状态）硬度HV=150[1,2]。

3.2.2 4J32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]

3.3 4J32持久和蠕变特性

3.4 4J32疲劳特性

3.5 4J32弹性特性

3.5.1 4J32弹性应变速率合金（淬火情况）的弹性应变速率E=141GPa[1,2]。

四、4J32组织架构

4.1 4J32改变溫度γ→α改变溫度在-60℃下列。

4.2 4J32時间-溫度-机构变化曲线图

4.3 4J32合金组织架构合金按1.5要求的热处理制度解决后，再经-60℃冷速2h，不可出現马氏体机构。但当合金成份不那时候，在常温下或超低温下将产生不一样水平的奥氏体不锈钢(γ)向纤维状马氏体(α)变化，改变时随着着容积澎涨效用。合金的热膨胀系数相对提高。危害合金超低温机构可靠性的关键要素是合金的成分。从Fe-Ni-Co三元相图中能够 见到，镍是平稳γ相的主要元素。镍成分值高有益于γ相的平稳。铜也是平稳合金机构的关键原素。随合金总形变率提升，其机构越趋于平稳。合金成份缩松也将会导致部分地区的γ→α改变。除此之外，晶体粗壮也会推动γ→α改变。

五、4J32使用性能与规定

5.1 4J32成型特性该合金非常容易冷、热处理。热处理时要防止在硫含量的氛围中加温。

5.2 4J32电焊焊接特性合金可选用纤焊、电弧焊接、电阻焊机等方式电焊焊接。因为热膨胀系数与成分相关，应尽量减少导致合金成份的更改，因而最好是选用氩弧焊机。

5.3 4J32零件热处理加工工艺热处理可分成：清除地应力淬火、正中间淬火及防老化解决。

(1)清除地应力淬火为清除零件在机械加工制造后残留地应力，要开展清除地应力淬火：530～550℃，隔热保温1～2h,炉冷。

(2)正中间淬火为清除合金在冷扎、冷拉、冲压全过程造成的冷作硬化状况，以利于再次生产加工。钢件加温到830～880℃，隔热保温30min，炉冷或空冷。

(3)防老化解决为得到具备较低的热膨胀系数又能使其特性平稳。一般选用三段解决。

a)匀称化：在加温中，合金中的残渣充足热处理回火和合金化元素趋向匀称。钢件在维护氛围中，加温到830℃，隔热保温20min～1h，热处理。

b)淬火：在淬火全过程中可以一部分清除由热处理造成的地应力。钢件加温到315℃，隔热保温1～4h，炉冷。

c)稳定化时效性：使合金的规格平稳。钢件加温到95℃，隔热保温48h。

针对冷拉或机械加工制造后的高精密零件，不适合选用高溫解决时，可选用以下清除地应力防老化解决：钢件加温到315～370℃，1～4h。

该合金不能用热处理硬底化。

5.4 4J32表层工艺处理金属表面处理可选用喷砂处理、打磨抛光或酸洗钝化。合金能用25%盐酸溶液在70℃下酸洗钝化，消除氧化皮。

5.5 4J32钻削生产加工与切削特性该合金钻削生产加工特点和奥氏体不锈钢不锈钢板类似。生产加工时选用弹簧钢或硬质的合金数控刀片，低速档钻削生产加工。钻削时可应用冷却液。该合金切削特性优良。