4J36 

4J36
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---------------------------------------------------------5
----------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
----------4.4、晶粒度
工艺性能与要求------------------------------------------------5
----------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
4J36概述
 4J36合金又称因瓦(INVAR)合金，合金的居里点约为230℃，低于这一温度时合金是铁磁性的，具有很低的膨胀系数，高于这一温度时合金为无磁性的，膨胀系数增大。该合金主要用于制造在气温变化范围内尺寸近似恒定的元件，广泛用于无线电工业、精密仪器、仪表及其他工业。
 1.14J36材料牌号4J36。
1.2 4J36相近牌号 见表1-1。
表1-1[1,2]

俄罗斯 美国 英国 日本 法国 德国
32H
32H-BИ
- Invar
Nilvar
Unipsan 36 Invar
Nilo36
36Ni 不变钢
Cactus LE
- Invar Standard
Fe-Ni36
- Vacodil36
Nilos36
-
1.3 4J36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 4J36化学成分 见表1-2。
 表1-2  %

C P S Si Mn Ni Fe
≤   
0.05 0.020 0.020 0.30 0.2～0.6 35.0～37.0 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 4J36热处理制度标准规定的膨胀系数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 4J36品种规格与供应状态品种有棒、管、板、丝和带。
 1.7 4J36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 4J36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；使用中应严格控制热处理工艺及加工工艺，以保证材料的稳定性。
二、4J36物理及化学性能
 2.1 4J36热性能
2.1.1 4J36溶化温度范围1430～1450℃[1,2]。
2.1.2 4J36热导率λ=11W/(m℃)[1,2]。
2.1.3 4J36比热容c(20～100℃)=515J/(kg℃)。
2.1.4 4J36线膨胀系数 标准规定α1(20～100℃)≤1.5×10-6℃-1。
合金试样在保护气氛或真空中加热到880℃±20℃，保温1h，以不大于300℃/h冷却，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[1]


温度范围/℃ /10-6℃-1 温度范围/℃ /10-6℃-1
20～60 1.8 20～250 3.6
20～40 1.8 20～300 5.2
20～20 1.6 20～350 6.5
20～0 1.6 20～400 7.8
20～50 1.1 20～450 8.9
20～100 1.4 20～500 9.7
20～150 1.9 20～550 10.4
20～200 2.5 20～600 11.0

 2.2 4J36密度ρ=8.10g/cm3[1]。
2.3 4J36电性能
2.3.1 4J36电阻率 ρ=0.78μΩ·m[1,2]。
2.3.2 4J36电阻温度系数 见表2-2。
 表2-2[1,2]

温度范围/℃ 20～50 20～100 20～200 20～300 20～400 20～500
αR/103℃-1 1.8 1.7 1.4 1.2 1.0 0.9
2.4 4J36磁性能
2.4.1 4J36居里点 Tc=230℃[1,2]。
2.4.2 4J36合金（带材）的磁性能 见表2-3。
表2-3[1,2]

H/(A/m) B/T H/(A/m) B/T
8 1.8×10-2 160 0.74
16 4.2×10-2 400 0.97
24 8×10-2 800 1.12
40 0.2 2000 1.27
80 0.5 4000 1.32
在4000A/m下，剩余磁感应强度Br=0.6T，矫顽力Hc=48A/m[1,2]。
2.4.3 4J36合金磁导率与温度的关系（磁场强度400A/m) 见表2-4。
表2-4[1,2]

θ/℃ -17.8 10.0 37.8 66 93 116
μ/(mH/m) 2.25 2.14 2.04 1.93 1.81 1.70
2.5 4J36化学性能 合金在大气、淡水、和海水中有一定的耐腐蚀性。
4J36力学性能
3.1 4J36技术标准规定的性能
 3.2 4J36室温及各种温度下的力学性能 表3-1[1]

σb/MPa σP0.2/MPa δ/%
450 274 35
3.2.1 4J36硬度 合金在退火状态的硬度
HV=140[1,2]。
3.2.2 4J36拉伸性能 合金（退火状态）在 表3-2

ε/% σb/MPa σP0.2/MPa δ/%
15
25
30 641
689
731 448
617
655 14
9
8
常温下的拉伸性能见表3-1。在不同冷应变下的
拉伸性能见表3-2。
 3.3 4J36持久和蠕变性能
 3.4 4J36疲劳性能
3.5 4J36弹性性能
 3.5.1 4J36弹性模量 合金（退火状态）的弹性模量E=144GPa。
四、4J36组织结构
4.1 4J36相变温度
4.2 4J36时间-温度-组织转变曲线
4.3 4J36合金组织结构合金为单相奥氏体组织。
4.4 4J36晶粒度 冷应变率ε=60%～70%、厚度 =1mm的带材，在表4-1所示温度下退火1h，空冷后，按YB 027-1992标准进行晶粒度评级，结果见表4-1。
表4-1[1,2]

退火温度/℃ 700 750 800 900 1000 1050 1100 1200
晶粒度级别 开始再结晶 >10 >10 9.0 6.5 4.0 3.0 2.0
五、4J36工艺性能与要求
5.1 4J36成形性能合金很容易冷、热加工。热加工时应避免在含硫的气氛中加热。
5.2 4J36焊接性能 合金可采用氧乙炔焊、电弧焊、点焊和氢原子焊等方法焊接。由于膨胀系数与合金的化学成分有关，应尽量避免因焊接造成合金成分的改变，因此好使用氩弧焊，焊接的填充金属好含有0.5%～1.5%的钛，以减少焊接的气孔和裂缝。
 5.3 4J36零件热处理工艺 该合金热处理可分为：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的残存应力，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的处理。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 4J36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 4J36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。
 4J36 高温合金价格