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4J38

目  錄

概述--------------------------------------------------------------- 3 
----------1.1、材料牌號 
----------1.2、相近牌號 
----------1.3、材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 
----------1.4、化學(xué)成分 
----------1.5、熱處理制度 
----------1.6、品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 
----------1.7、熔煉與鑄造工藝 
----------1.8、應(yīng)用概況與特殊要求 
特理及化學(xué)性能------------------------------------------------3 
----------2.1、熱性能 
----------2.2、密度 
----------2.3、電性能 
----------2.4、磁性能 
----------2.5、化學(xué)性能 
力學(xué)性能---------------------------------------------------------4 
----------3.1、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能 
----------3.2、室溫下及各種溫度下的力學(xué)性能 
----------3.3、持久和蠕變性能 
----------3.4、疲勞性能 
----------3.5、彈性性能 
組織機(jī)構(gòu)---------------------------------------------------------4 
工藝性能與要求------------------------------------------------4 
----------5.1、成形性能 
----------5.2、焊接性能 
----------5.3、零件熱處理工藝 
----------5.4、表面處理工藝 
----------5.5、切削加工與磨削性能

4J38概述 
     易切削低膨脹合金4J38時在4J36合金的基礎(chǔ)上加入適量的硒（Se)元素而得到的，與4J36合金相比，它具有良好的切削加工性能和相近的膨脹系數(shù)。該合金主要用于制造在氣溫變化范圍內(nèi)尺寸近似恒定、且表面粗糙度要求高的零件。 
     1.1 4J38材料牌號 4J38。 
1.2 4J38相近牌號 4J38合金相近于美國的36NiFM、 Lnvav Free Machining、Simonds38-7FM、Carpenter Free Cut Invar36[1]。 
1.3 4J38材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) YB/T 5241-1993《低膨脹合金4J32、4J36、4J38和4J40技術(shù)條件》。 
1.4 4J38化學(xué)成分 見表1-1。 
                                  表1-1                                      %

在平均線膨脹系數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下，允許鎳含量偏離表1-1規(guī)定范圍。 
     1.5 4J38熱處理制度 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)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。 
1.6 4J38品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 品種有棒、管、板、絲和帶材。 
     1.7 4J38熔煉與鑄造工藝 用非真空感應(yīng)爐、真空感應(yīng)爐和電弧爐熔煉。 
1.8 4J38應(yīng)用概況與特殊要求 該合金是在20世紀(jì)80年代初在我國研制成功。經(jīng)多年使用，性能穩(wěn)定。主要用于加工制做微波腔體、內(nèi)波導(dǎo)等零件。尺寸精度、表面粗糙度均獲得滿意效果。使用中應(yīng)嚴(yán)格控制熱處理工藝和加工工藝，以保證材料性能的穩(wěn)定性。 
二、4J38物理及化學(xué)性能     
     2.1 4J38熱性能                                         
2.1.1 4J38溶化溫度范圍 合金熔點(diǎn)約為1430℃。 
2.1.2 4J38熱導(dǎo)率 λ=11W/(m?℃)。 
2.1.3 4J38比熱容 c(20～100℃)=515J/(kg?℃)。 
2.1.4 4J38線膨脹系數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，α1(20～100℃)≤1.5×10-6℃-1[2]。 
不同熱處理工藝，對合金平均線膨脹系數(shù)的影響，見表2-1。 
表2-1[2]

    2.2 4J38密度 ρ=8.10g/cm3。 
2.3 4J38電性能 電阻率 ρ=0.89μΩ·m。 
     2.4 4J38磁性能 
2.5 4J38化學(xué)性能 合金在大氣、淡水和海水中有一定的耐腐蝕性能。 
4J38力學(xué)性能

3.1 4J38技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能 
3.2 4J38室溫及各種溫度下的力學(xué)性能 
3.2.1 4J38硬度 合金不同狀態(tài)的硬度見表3-1。 
     3.2.2 4J38拉伸性能 合金不同狀態(tài)的拉伸性能見表3-1。 
表3-1[2,3]

    3.3 4J38持久和蠕變性能 
     3.4 4J38疲勞性能  
3.5 4J38彈性性能  
     3.5.1 4J38彈性模量 見表3-1。 
四、4J38組織結(jié)構(gòu) 
五、4J38工藝性能與要求 
     5.1 4J38成形性能 4J38合金因含有硒，熱加工性能比較差。在錳、硒元素有適當(dāng)比例的條件下，熱加工性能可獲得改善。該合金鍛造溫度一般在980～1120 ℃。冷加工性能較好，冷軋應(yīng)變量可達(dá)50%以上，冷拉應(yīng)變量可達(dá)70%左右。 
熱加工時，應(yīng)避免在含硫的氣氛中加熱。 
5.2 4J38焊接性能 
     5.3 4J38零件熱處理工藝 該合金的熱處理可分為：消除應(yīng)力退火、中間退火及穩(wěn)定化處理。 
     (1)消除應(yīng)力退火 為消除零件在機(jī)械加工后的殘存應(yīng)力，要進(jìn)行消除應(yīng)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、冷沖壓過程中引起的加工硬化現(xiàn)象，以利于繼續(xù)加工。工件加熱到830～880 ℃，保溫30min，爐冷或空冷。 
     (3)穩(wěn)定化處理 為獲得具有較低的膨脹系數(shù)又能使其性能穩(wěn)定的處理。一般采用三段處理。 
     a)均勻化：在加熱中，合金中的雜質(zhì)充分固溶和合金化元素趨于均勻。工件在保護(hù)氣氛中，加熱到830 ℃，保溫20min～1h，淬火。 
     b)回火：在回火過程中能夠部分消除由淬火產(chǎn)生的應(yīng)力。工件加熱到315 ℃，保溫1～4h，爐冷。 
c)穩(wěn)定化時效：使合金的尺寸穩(wěn)定。工件加熱到95℃，保溫48h。 
對于冷加工或機(jī)械加工后的高精度零件，不宜采用高溫處理時，可采用下述消除應(yīng)力穩(wěn)定化處理：工件加熱到315～370℃，1～4h。 
     該合金不能用熱處理硬化。 
5.4 4J38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%鹽酸溶液在70℃下酸洗，清除氧化皮。 
5.5 4J38切削加工與磨削性能 該合金切削加工性能良好。加工時采用高速鋼或硬質(zhì)合金刀具。切削時可使用冷卻劑。該合金磨削性能良好。

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