4J40

一、4J40概述 

4J40屬于Fe-Ni-Co三元合金，居里點(diǎn)在300℃以上。該合金在-20～300℃溫度范圍內具有較低的膨脹系數，直至-60℃溫度下，不發(fā)生奧氏體(γ)→馬氏體(M)的轉變。該合金主要用于制造要求在-50～300℃溫度范圍內尺寸高度精密的儀表零件和電子器件。

1.14J40材料牌號4J40。

1.24J40相近牌號

1.34J40材料的技術(shù)標準YB/T5241-1993《低膨脹合金4J32、4J36、4J38和4J40技術(shù)條件》。

1.44J40化學(xué)成分見(jiàn)表1-1。

表1-1%

在平均線(xiàn)膨脹系數達到標準規定條件下，允許鎳、鈷含量偏離表1-1規定范圍。

1.54J40熱處理制度標準規定的膨脹系數及低溫組織穩定性的性能檢驗試樣按下述方法加工和熱處理：將半成品試樣加熱至840℃?10℃，保溫1h,水淬，再將試樣加工為成品試樣，在315℃?10℃保溫1h，隨爐冷或空冷。

1.64J40品種規格與供應狀態(tài)管、絲和帶材。

1.74J40熔煉與鑄造工藝用非真空感應、真空感應爐和電弧爐熔煉。

1.84J40應用概況與特殊要求該合金是20世紀70年代我國研制的新產(chǎn)品。經(jīng)多年使用性能穩定。主要用于電真空工業(yè)中制造各種束調管、微波管的諧振腔和外形尺寸隨溫度變化較小的零部件。在使用中應嚴格控制熱處理工藝及加工工藝，根據使用溫度應嚴格檢驗其組織穩定性能。

二、4J40物理及化學(xué)性能 

2.14J40熱性能

2.1.14J40線(xiàn)膨脹系數標準規定α1(20～

300℃)≤2.0?10-6℃-1。

合金的平均線(xiàn)膨脹系數見(jiàn)表2-1。合金的

膨脹曲線(xiàn)見(jiàn)圖2-1。

表2-1[1] 

2.24J40密度

2.34J40電性能

2.44J40磁性能合金屬于鐵磁性。

2.54J40化學(xué)性能合金在大氣、淡水和海水中有較好的耐腐蝕性。

三、4J40力學(xué)性能 

四、4J40組織結構 

4.14J36相變溫度γ→α相變溫度在－60℃以下。

4.24J36時(shí)間-溫度-組織轉變曲線(xiàn)

4.34J36合金組織結構合金按1.5規定的熱處理制度處理后，為奧氏體組織，而且再經(jīng)-60℃冷凍2h,不應出現馬氏體組織。但當合金成分不當時(shí)，在常溫或低溫下將發(fā)生不同程度的奧氏體(γ)向針狀馬氏體(α)轉變，相變時(shí)伴隨著(zhù)體積膨脹效應。

五、4J40工藝性能與要求 

5.14J40成形性能該合金很容易冷、熱加工。熱加工時(shí)應避免在含的氣氛中加熱。

5.24J40焊接性能合金可采用釬焊、熔焊、電阻焊等方法焊接。由于膨脹系數與化學(xué)成分有關(guān)，應盡量避免因焊接造成合金成分的改變，因此，好采用氬弧焊。

5.34J40零件熱處理工藝熱處理可分為：消除應力退火、中間退火及穩定化處理。

(1)消除應力退火為消除零件在機械加工后的殘存應力，要進(jìn)行消除應力退火：530～550℃，保溫1～2h,爐冷。

(2)中間退火為消除合金在冷軋、冷拔、冷沖壓過(guò)程引起的加工硬化現象，以利于繼續加工。工件加熱到830～880℃，保溫30min，爐冷或空冷。

(3)穩定化處理為獲得具有較低的膨脹系數又能使其性能穩定。一般采用三段處理。

a)均勻化：在加熱中，合金中的雜質(zhì)充分固溶和合金元素趨于均勻。工件在保護氣氛中，加熱到830℃，保溫20min～1h，淬火。

b)回火：在回火過(guò)程中能夠部分消除由淬火產(chǎn)生的應力。工件加熱到315℃，保溫1～4h，爐冷。

c)穩定化時(shí)效：使合金的尺寸穩定。工件加熱到95℃，保溫48h。

對于冷加工或機械加工后的高精度零件，不宜采用高溫處理時(shí)，可采用下述消除應力穩定化處理：工件加熱到315～370℃，1～4h。

該合金不能用熱處理硬化。

5.44J40表面處理工藝表面處理可采用噴砂、拋光或酸洗。合金可用25%溶液在70℃下酸洗，清除氧化皮。

5.54J40切削加工與磨削性能該合金切削加工特性和奧氏體不銹鋼相似。加工時(shí)采用高速鋼或硬質(zhì)合金刀具，低速切削加工。切削時(shí)可使用冷卻劑。該合金磨削性能良好。