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4J36殷鋼(因瓦合金)

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點擊次數:2002 更新時間:2014年03月05日15:39:44 打印此頁 關閉

4J36概述

  4J36是一種具有超低膨脹系數的特殊的低膨脹鐵鎳合金。其中對碳、錳成分的控制非常重要。冷變形能降低熱膨脹系數,在特定溫度范圍內的熱處理能使熱膨脹系數穩定化。在室溫干燥空氣中4J36具有抗腐蝕性。在其他惡劣環境中,如潮濕空氣中,有可能會發生腐蝕(生銹)。

4J36具有以下特性

  ●在-250℃和+200℃之間具有極低的熱膨脹系數


  ●很好的塑性和韌性

4J36應用領域

  4J36應用于需要極低膨脹系數的環境中。


  典型應用如下:


  ●液化氣的生產、貯存和運輸


  ●工作溫度低于+200℃以下的測量和控制儀器,如溫度調節裝置


  ●金屬和其他材料間的螺旋連接器襯套


  ●雙金屬和溫控雙金屬


  ●膜式框架


  ●蔭罩


  ●航空工業的CRP 部件回火模具


  ●低于-200℃的人造衛星和導彈電子控制單元框架


  ●激光控制裝置電磁鏡頭中的輔助電子管


4J36 相近牌號

  Fe-Ni36(法國)、W. Nr.1.3912、Ni36(德國)、X1NiCrMoCu、N 25-20-7(英國)4J36、UNSK93600恒溫器合金、UNSK93601壓力容器板材(美國)


  4J36 化學成份:



  鎳Ni 鉻Cr 鐵Fe 碳C 錳Mn 硅Si 鈷Co 磷P 硫S
最小值 35                
最大值 37 0.2 余量 0.03 0.35 0.2 0.5 0.02 0.01


4J36 物理性能

4J36 密度

  密度:ρ=8.1g/cm3

4J36 熔化溫度范圍

  熔化溫度范圍: 1430℃

4J36居里溫度

  居里溫度: 230 ℃

4J36比熱

  比熱:515J/Kg


4J36 焊接

  4J36可以采用所有焊接工藝進行焊接,包括鎢電極焊、金屬電弧焊、等離子焊、氬弧焊、手工電弧焊等。首先考慮采用脈沖電弧焊。


  焊接前,材料要處于退火態,干凈,無油污、刮痕、記號漆等。


  必須采用低熱量輸入,層間溫度應低于120℃。


  不需要焊前和焊后熱處理。

 

  若焊縫性能設計為與母材相同,則需要采用與母材同種材質的焊條?;蛘哌x


  擇以下


  GTAW/GMAW Nicrofer S 7020 W.-Nr.2.4806


  SG-NiCr20Nb


  AWS A 5.14 ERNiCr-3

 

  SMAW W.-Nr.2.4648


  EL-NiCr19Nb


  AWS A 5.11 EniCrFe-3

殷瓦合金屬于鐵基高鎳合金,通常含有32%-36%的鎳,還含有少量的S、P、C等元素,其余為60%左右的Fe,由于鎳為擴大奧氏體元素,故高鎳使奧氏體轉為馬氏體的相變降至室溫以下,-100~-120℃,因而經退火后,殷瓦合金在室溫及室溫以下一定溫度范圍內,均具有面心晶格結構的奧氏體組織,也是鎳溶于γ-Fe中形成的固溶體,因而殷瓦合金具有以下性能。
1.膨脹系數小
殷瓦合金也叫不脹鋼,其平均膨脹系數一般為1.5×10-6℃,含鎳在36%是達到1.8 ×10-8℃,且在-80℃到+100℃時均不發生變化。
圖為合金熱膨脹系數與鎳所占質量比例的關系,在鎳約占36%時為最小。
2.強度、硬度不高
殷瓦合金含碳量小于0.05%,硬度和強度不高,抗拉強度在517Mpa左右,屈服強度在276Mpa左右,維氏硬度在160左右,一般可以通過冷變形來提高強度,在強度提高的同時仍具有良好的塑性。
3.導熱系數低
殷瓦合金的導熱系數為0.026~0.032cal/cm·sec·℃ , 僅為45鋼導熱系數的1/3-1/4。

4.塑性、韌性高

殷瓦合金的延伸率和斷面收縮率以及沖擊韌性都很高,延伸率 δ= 25-35%,沖擊韌性αK=18-33公斤 · 米/厘米

特性

編輯
物理特性
絕大多數的金屬和合金都是在受熱時體積膨脹,冷卻時體積收縮,但因瓦合金由于它的鐵磁性,在一定的溫度范圍內,具有因瓦效應的反常熱膨脹,其膨脹系數極低,有時甚至為零或負值。
化學特性
1896年瑞士瑞士科學家學家紀堯姆發現了一種奇妙的合金,這種合金在磁性溫度即居里點附近熱膨脹系數顯著減少,出現所謂反常熱膨脹現象(負反常),從而可以在室溫附近很寬的溫度范圍內,獲得很小的甚至接近零的膨脹系數,這種合金的組成是64%的Fe和36%的Ni,呈面心立方結構,其牌號為4J36,它的中文名字叫殷鋼,英文名字叫因瓦合金(invar),意思是體積不變。這個卓越的合金對科學進步的貢獻如此之大,致使其發現者(瑞士物理學家紀堯姆)因此獲得1920年的諾貝爾物理學獎,在歷史上他是第一位也是唯一的科學家因一項冶金學成果而獲此殊榮。

生產應用

編輯
連接應用
主要適用于電器元件與硬玻璃、軟玻璃、陶瓷匹配封接的玻封合金,屬于低膨脹合金。其狀態有硬態和軟態兩種. 4J36(Invar 36/K93600/1.3912) 因瓦合金/玻封合金在-60度--80 度 大氣溫度變化內有較低的膨脹系數和良好的可塑性,用于制作在氣溫變化范圍內尺寸近于恒定的元件,廣泛用于無線電,精密儀表,儀器和其他行業, 4J36(Invar 36/K93600/1.3912) 因瓦合金/玻封合金用來制作標準量具,微波諧振腔,雙金屬波動層等。
制造應用
殷瓦合金在室溫附近的平均熱膨脹系數低于10-6℃-1,主要用來制造標準尺、測溫計、測距儀、鐘表擺輪、塊規、微波設備的諧振腔、重力儀構件、熱雙金屬組元材料,光學儀器零件等。熔融法制造。
模具應用
隨著復合材料技術的不斷發展,在精密復合材料成型工藝中,普通金屬模具因熱膨脹系數與復合材料不一致而導致復合材料零件尺寸與理論尺寸不一致的問題逐漸顯現。因此在航空航天、軌道交通領域已開始使用殷瓦合金鋼制造精密復合材料模具。


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