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4J32耐腐蚀高温合金 棒材 板材 圆棒

发布时间:2021-03-25 12:05:10

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 4J32 


4J32
目??录
概述--------------------------------------------------------------- 3
----------1.1、材料牌号
----------1.2、相近牌号
----------1.3、材料的技术标准
----------1.4、化学成分
----------1.5、热处理制度
----------1.6、品种规格与供应状态
----------1.7、熔炼与铸造工艺
----------1.8、应用概况与特殊要求
特理及化学性能------------------------------------------------3
----------2.1、热性能
----------2.2、密度
----------2.3、电性能
----------2.4、磁性能
----------2.5、化学性能
力学性能---------------------------------------------------------4
----------3.1、技术标准规定的性能
----------3.2、室温下及各种温度下的力学性能
----------3.3、持久和蠕变性能
----------3.4、疲劳性能
----------3.5、弹性性能
组织机构---------------------------------------------------------4
----------4.1、相应温度
----------4.2、合金组织机构
----------4.3、时间-温度-组织转变曲线
工艺性能与要求------------------------------------------------4
----------5.1、成形性能
----------5.2、焊接性能
----------5.3、零件热处理工艺
----------5.4、表面处理工艺
----------5.5、切削加工与磨削性能
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]

俄罗斯 美国 日本 法国
32HКД
32HК-BИ Super-Invar
Super-Nilvar -
SI Invar
Superieur
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 ???????????????????????????????????? %

C P S Si Mn Cu Co Ni Fe
≤     
0.05 0.02 0.02 0.02 0.20~0.60 0.40~0.80 3.2~4.2 31.5~33.0 余量
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

温度范围/℃ /10-6℃-1 温度范围/℃ /10-6℃-1
20~60
20~50
20~100
20~150
20~200 -0.90
0.5
0.9
1.4
2.0 20~250
20~300
20~400
20~500
20~600 3.2
4.9
7.7
9.6
10.8
????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]

温度范围/℃ 20~50 20~100 20~200 20~300 20~400 20~500
αR/10-3℃-1 1.5 1.4 1.3 1.0 0.9 0.8
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]

H/(A/m) B/T H/(A/m) B/T H/(A/m) B/T
8
16
24
40 0.6×10-2
1.6×10-2
2.9×10-2
6.6×10-2 80
160
400
800 0.21
0.45
0.72
0.91 2000
4000
? 1.14
1.24
?
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。
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]

σb/MPa σP0.2/MPa δ/% φ/%
470 302 25 72
????3.3 4J32持久和蠕变性能
???? 3.4?4J32疲劳性能?
3.5?4J32弹性性能?
???? 3.5.1 4J32弹性模量?合金(退火状态)的弹性模量E=141GPa[1,2]。
四、4J32组织结构
4.1?4J32相变温度?γ→α相变温度在-60℃以下。???????????
4.2?4J32时间-温度-组织转变曲线?
4.3?4J32合金组织结构?合金按1.5规定的热处理制度处理后,再经-60℃冷速2h,不应出现马氏体组织。但当合金成分不当时,在常温或低温下将发生不同程度的奥氏体(γ)向针状马氏体(α)转变,相变时伴随着体积膨胀效应。合金的膨胀系数相应增高。影响合金低温组织稳定性的主要因素是合金的化学成分。从Fe-Ni-Co三元相图中可以看到,镍是稳定γ相的主要元素。镍含量偏高有利于γ相的稳定。铜也是稳定合金组织的重要元素。随合金总变形率增加,其组织越趋向稳定。合金成分偏析也可能造成局部区域的γ→α相变。此外,晶粒粗大也会促进γ→α相变。
五、4J32工艺性能与要求
5.1?4J32成形性能?该合金很容易冷、热加工。热加工时应避免在含硫的气氛中加热。
?
5.2 4J32焊接性能 合金可采用钎焊、熔焊、电阻焊等方法焊接。由于膨胀系数与化学成分有关,应尽量避免造成合金成分的改变,因此好采用氩弧焊。
???? 5.3 4J32零件热处理工艺 热处理可分为:消除应力退火、中间退火及稳定化处理。
???? (1)消除应力退火 为消除零件在机械加工后残存应力,要进行消除应力退火:530~550 ℃,保温1~2h,炉冷。
???? (2)中间退火 为消除合金在冷轧、冷拔、冷冲压过程引起的加工硬化现象,以利于继续加工。工件加热到830~880 ℃,保温30min,炉冷或空冷。
???? (3)稳定化处理 为获得具有较低的膨胀系数又能使其性能稳定。一般采用三段处理。
???? a)均匀化:在加热中,合金中的杂质充分固溶和合金化元素趋于均匀。工件在保护气氛中,加热到830 ℃,保温20min~1h,淬火。
???? b)回火:在回火过程中能够部分消除由淬火产生的应力。工件加热到315 ℃,保温1~4h,炉冷。
???? c)稳定化时效:使合金的尺寸稳定。工件加热到95 ℃,保温48h。
???? 对于冷加工或机械加工后的高精度零件,不宜采用高温处理时,可采用下述消除应力稳定化处理:工件加热到315~370 ℃,1~4h。
???? 该合金不能用热处理硬化。
5.4 4J32表面处理工艺 表面处理可采用喷砂、抛光或酸洗。合金可用25%盐酸溶液在70℃下酸洗,清除氧化皮。
5.5 4J32切削加工与磨削性能 该合金切削加工特性和奥氏体不锈钢相似。加工时采用高速钢或硬质合金,低速切削加工。切削时可使用冷却剂。该合金磨削性能良好。

 
4J32
耐腐蚀高温合金 



 4J32 镍对组织的影响,镍是强烈形成并稳定奥氏体且扩大奥氏体相区的元素,在奥氏体和超级奥氏体不锈钢中镍的作用主要是与钢中形成铁素体的元素。镍还能降低奥氏体和超级奥氏体不锈钢中σ相等形成的倾向镍对钢性能的影响,镍对奥氏体不锈钢力学性能的影响主要是由镍对奥氏体组织稳定性的影响来决定的。所以高镍量的奥氏体和超级奥氏体不锈钢的组织稳定,因而固溶态室温和低温塑、韧性均佳;冷加工硬化倾向小,也便于冷加工和冷成型。研究表明,在奥氏体不锈钢中,镍量的提高强化钝化膜的稳定性和钢的热力学稳定性。镍能提高钢的耐蚀性,提高奥氏体不锈钢耐氯化物应力腐蚀的主要元素。当钢中铬、钼量较低时,镍能显著提高奥氏体不锈钢的耐点蚀和耐缝隙腐蚀的性能


 

4J32回火之所以具有这些作用,是因为温度升高时,原子活动能力增强,钢铁中的铁、碳和其他合金元素的原子可以较快地进行扩散,实现原子的重新排列组合,从而使不稳定的不平衡组织逐步转变为稳定的平衡组织。内应力的消除还与温度升高时金属强度降低有关。一般钢铁回火时,硬度和强度下降,塑性提高。回火温度越高,这些力学性能的变化越大。有些合金元素含量较高的合金钢,在某一温度范围回火时,会析出一些颗粒细小的金属化合物,使强度和硬度上升。这种现象称为二次硬化。
4J32回火要求:用途不同的工件应在不同温度下回火,以满足使用中的要求。
4J32① 、轴承、渗碳淬火零件、表面淬火零件通常在250℃以下进行低温回火。低温回火后硬度变化不大,内应力减小,韧性稍有提高。
4J32② 弹簧在350~500℃下中温回火,可获得较高的弹性和必要的韧性。
4J32③ 中碳结构钢制作的零件通常在500~600℃进行高温回火,以获得适宜的强度与韧性的良好配合。
4J32淬火加高温回火的热处理工艺总称为调质。
4J32钢在300℃左右回火时,常使其脆性增大,这种现象称为类回火脆性。一般不应在这个温度区间回火。某些中碳合金结构钢在高温回火后,如果缓慢冷至室温,也易于变脆。这种现象称为第二类回火脆性。在钢中加入钼,或回火时在油或水中冷却,都可以防止第二类回火脆性。将第二类回火脆性的钢重新加热至原来的回火温度,便可以消除这种脆性。


 
4J32核工业用于制造铀提炼和同位素分离的设备,动力工厂中的无缝输水管、
4J32蒸汽管,海水交换器和蒸发器,liu suan和yan酸环境,原油蒸馏,在海水使
4J32用设备的泵轴和螺旋桨,核工业用于制造铀提炼和同位素分离的设备,
4J32制造生产yan酸设备使用的泵和阀



 4J32 什么是镍铜合金呢?以镍为基础并含有一定量铜的镍铜合金是镍基耐蚀合金中用量大、用途广的一类合金。虽然镍铜合号很多,但作为耐蚀合金使用时,含铜约28%的镍铜合金应用则更加广泛。高温下镍与铜可以任何比例互溶而在冷却过程中形成面心立方结构的固溶体。镍铜二元合金在加热与冷却过程中没有相变。所以不能通过热处理来使它们强化,而只能通过冷加工提高其强度。含铝的镍铜合金可通过适宜温度的时效处理在合金基体上析出弥散的γ'相而提高合金的强度。铜对镍耐蚀性有什么影响?向镍中加入铜,会对镍的各种性能,特别是耐蚀性能、力学性能和物理性能产生一系列影响。一般铜的加入提高了镍在还原性介质中的耐蚀性,而降低了镍在氧化性介质中的耐蚀性,以及在空气中的抗氧化性;铜的加入使镍的强度增加、硬度提高、塑性稍有降低;铜的加入使镍的导热系数增加。那我理解是,铜对镍的影响还是比较大的。在不同情况下,影响也是不一样的。

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