4J36合金又称因瓦合金

4j36材料牌号：
4j36精密合金俄罗斯牌号：32h/32h-bи美国牌号：invar/nilvar/unipsan 36英国牌号：nilo36/36ni德国牌号：vacodil36/nilos36
一、4j36精密合金概述：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、4j36材料牌号：4j36。
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 -
3、4j36材料的技术标准：
4、4j36化学成分：见表1-2。
表1-2 % c≤ si≤ mn≤ p≤ s≤ cr≥ ni≥ mo≥ cu≤ 0.05 0.30 0.20-0.60 0.020 0.020 - 35.0-37.0 - - 其他 al≤ ti≤ fe≤ co≤ v≤ w≤ nb≤ n≤ - - 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。
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。
6、4j36品种规格与供应状态：品种有棒、管、板、丝和带。
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。
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：
1、4j36热性能： (1)、4j36溶化温度范围： 1430～1450℃[1,2]。(2)、4j36热导率： λ=11w/(m•℃)[1,2]。(3)、4j36比热容： c(20～100℃)=515j/(kg•℃)。(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、4j36密度： ρ=8.10g/cm3[1]。
3、4j36电性能：(1)、
4j36电阻率： ρ=0.78μω·m[1,2]。(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 4、 4j36磁性能：
(1)、4j36居里点：tc=230℃[1,2]。
(2)、j36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]。
(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 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。
三、4j36力学性能：
1、4j36技术标准规定的性能：
2、4j36室温及各种温度下的力学性能：(1)、4j36硬度： 合金在退火状态的硬度hv=140[1,2]。(2)、4j36拉伸性能： 合金（退火状态）在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。表3-1[1] σb/mpa σp0.2/mpa δ/% 450 274 35 表3-2 ε/% σb/mpa σp0.2/mpa δ/% 15 25 30 641 689 731 448 617 655 14 9 8
3、4j36持久和蠕变性能：
4、4j36疲劳性能：
5、4j36弹性性能：
6、4j36弹性模量：合金（退火状态）的弹性模量e=144gpa。
四、4j36组织结构：
1、4j36相变温度：
2、4j36时间-温度-组织转变曲线：
3、4j36合金组织结构：合金为单相奥氏体组织。
4、4j36晶粒度：冷应变率ε=60%～70%、厚度d=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：
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
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**使用氩弧焊，焊接的填充金属**含有0.5%～1.5%的钛，以减少焊接的气孔和裂缝。
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。
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。