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4J32精密合金的力学性能

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更新时间:2024-12-11 16:32:43浏览次数:162次

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应用领域 钢铁/金属
4J32精密合金的工艺性能与要求
成形性能:很容易冷、热加工,但热加工时应避免在含硫的气氛中加热。
焊接性能: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,因此最好采用氩弧焊。
热处理工艺
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,温度为530 - 550℃,保温1 - 2h,炉冷。

一、4J32精密合金概述

4J32精密合金又称超因瓦(Super - Invar)合金,有时也被称为可伐(Kovar)合金。其主要成分为32%的镍和68%的铁,是一种铁镍合金,余量为铁(Fe),锰(Mn)、铜(Cu)等其他元素的含量在一定范围内,对合金的性能起微调作用。这种合金广泛应用于航空、航天、电子和精密仪器等领域,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,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。

二、4J32精密合金的物理性能

熔化温度范围:1430 - 1450℃。

热导率:λ = 13.9W/(m•℃) 。

线膨胀系数:标准规定α1(20 - 100℃)≤1.0×10??℃??。并且850℃以上退火时,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。在20℃ - 100℃范围内,热膨胀系数通常在8×10??/℃左右。

磁性能:在一定条件下表现出良好的磁性能,适用于需要精确磁场控制和稳定性的应用场合。

三、4J32精密合金的力学性能

抗拉强度:根据处理方式的不同有所不同,经过固溶和时效处理后,抗拉强度可能进一步提高,通常在500 - 700MPa之间。

屈服强度:在200 - 400MPa之间,屈服度受多种因素影响,包括合金成分、热处理工艺、冷加工工艺等。合金成分方面,镍含量增加会提高合金的强度和屈服度;冷加工变形程度越大,屈服度越高;不同的热处理工艺也会显著影响4J32合金的屈服度。

延伸率:达到30%以上,这使得它在承受高负荷时仍能保持一定的变形能力,不会出现脆性断裂,该特性对精密仪器部件制造至关重要。

四、4J32精密合金的组织结构

相变温度:γ→α相变温度在-60℃以下。

组织结构相关要求:合金按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。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,此外,晶粒粗大也会促进γ→α相变。


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