
4J36是一种因瓦合金(Invar),也被称为不胀钢。它是一种铁镍合金,其中镍的含量约为36%(重量百分比),其余主要为铁,并含有少量的碳、锰、硅、硫、磷等元素。
**主要特性:**
1. **极低的热膨胀系数**:这是4J36最显著的特性。在室温(约20°C)到200°C的温度范围内,其平均线膨胀系数非常低(通常在1.5×10⁻⁶/°C左右,具体数值可能因标准和热处理状态略有差异),远低于普通钢。这使得它在温度变化时尺寸极其稳定。
2. **居里点附近效应**:其低膨胀特性与铁磁性有关。在居里点(约230°C)以下,其反常的热膨胀行为(由磁致伸缩效应补偿晶格热振动引起的膨胀)导致了极低的净膨胀。当温度超过居里点时,铁磁性消失,膨胀系数会显著增大,接近普通低碳钢的水平。
3. **良好的尺寸稳定性**:除了低膨胀系数,它还具有较低的导热系数和较高的比热容,有助于减少温度梯度,保证尺寸稳定。
4. **机械性能**:其强度和硬度相对普通结构钢较低,但具有良好的塑性和韧性,易于进行冷、热加工(如冲压、弯曲)。焊接性能良好,但需要注意控制焊接热影响区的组织和性能。
**主要应用:**
由于其卓越的尺寸稳定性,4J36被广泛应用于对温度变化敏感、要求高精度尺寸的领域:
* **精密仪器仪表**:标准量具(如量块、卡尺)、光学平台、精密天平、陀螺仪框架、望远镜和显微镜的结构件。
* **电子工业**:荫罩(CRT显示器,已较少使用)、电子封装材料(与陶瓷、玻璃等匹配封接,如双金属片、引线框架)、谐振腔、延迟线。
* **航空航天**:卫星结构件、惯性导航系统部件、低温容器。
* **激光技术**:激光器腔体、光学支架。
* **低温工程**:液化天然气(LNG)储罐的内衬、管道(在低温下仍能保持良好韧性和低膨胀)。
* **高精度制造**:精密机床的床身、导轨、测量设备的基准尺。
**牌号说明:**
* “4J”是中国国家标准(GB/T 15018)中对低膨胀合金的牌号前缀,“4”代表铁镍基合金,“J”代表精密合金。
* “36”代表镍的名义含量为36%。
**注意事项:**
* **加工硬化**:冷加工会显著提高其强度和硬度,降低塑性。
* **热处理**:为了获得**的低膨胀性能,通常需要进行特定的热处理(如固溶处理和稳定化处理),以消除应力、获得均匀的奥氏体组织并稳定性能。
* **磁性**:在居里点以下具有弱铁磁性,对于某些对磁场敏感的应用需要考虑。
4J36因瓦合金因其在特定温度范围内的超低热膨胀系数,成为制造高精度、尺寸稳定性要求极高的零部件不可或缺的关键材料。