4J58

鐵鎳定膨脹合金4J58

目 錄

概述--------------------------------------------------------------- 3

----------1.1、材料牌號

----------1.2、相近牌號

----------1.3、材料的技術標準

----------1.4、化學成分

----------1.5、熱處理制度

----------1.6、品種規(guī)格與供應狀態(tài)

----------1.7、熔煉與鑄造工藝

----------1.8、應用概況與特殊要求

特理及化學性能------------------------------------------------3

----------2.1、熱性能

----------2.2、密度

----------2.3、電性能

----------2.4、磁性能

----------2.5、化學性能

力學性能---------------------------------------------------------4

----------3.1、技術標準規(guī)定的性能

----------3.2、室溫下及各種溫度下的力學性能

----------3.3、持久和蠕變性能

----------3.4、疲勞性能

----------3.5、彈性性能

組織機構---------------------------------------------------------4

----------4.1、相應溫度

----------4.2、合金組織機構

----------4.3、時間-溫度-組織轉變曲線

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

4J58概述

 4J58是在室溫至600℃溫度范圍內，具有一定膨脹系數(shù)的合金。在環(huán)境溫度下與鋼和鑄鐵的膨脹系數(shù)基本一致，且有良好的加工性能。在長期使用中尺寸穩(wěn)定性好，并有一定的耐蝕性。

 1.14J58材料牌號4J58。

1.2 4J58相近牌號 58H-BИ(俄羅斯)、N58(法國)[1～3]。

1.3 4J58材料的技術標準YB/T 5238-1993《線紋尺合金4J58技術條件》。

1.4 4J58化學成分 見表1-1。

 表1-1  %

CPSMnSiNiFe

≤

0.030.0150.0150.600.2557.5～59.5余量

在平均線膨脹系數(shù)達到標準規(guī)定條件下，允許鎳含量偏離表1-1規(guī)定范圍。

 1.5 4J58熱處理制度標準規(guī)定的膨脹系數(shù)性能檢驗試樣在氫氣或真空中加熱到900℃±20℃，保溫1h,以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出爐。

1.6 4J58品種規(guī)格與供應狀態(tài)供應品種為熱軋（鍛）狀態(tài)棒材。

 1.7 4J58熔煉與鑄造工藝用非真空感應爐、電弧爐熔煉后，再進行電渣重溶。

1.8 4J58應用概況與特殊要求該合金性能穩(wěn)定，主要用來制作在室溫(20℃)傳遞標準長度的精密線紋尺（標準尺），以及制作固定在座標鏜床床身上的刻線尺。在生產及驗收時應特別注意碳及其他雜質的含量，因為它們是造成尺寸不穩(wěn)定的原因之一。此外，應盡量減小后部工序造成的內應力，適當加長生產周期進行自然時效。

二、4J58物理及化學性能

2.1 4J58熱性能

2.1.1 4J58溶化溫度范圍1430～1450℃[1]。

2.1.2 4J58熱導率λ=20.9W/(m℃)[1]。

2.1.3 4J58線膨脹系數(shù) 標準規(guī)定，合金線膨

脹系數(shù)α1(20～100℃)=(11.1～11.9)×10-6℃-1。

該合金的平均線膨脹系數(shù)見表2-1。合金的膨

脹曲線見圖2-1。

 表2-1[1]

溫度范圍/℃/10-6℃-1溫度范圍/℃/10-6℃-1

20～50

20～100

20～200

20～30010.6

11.3

11.5

11.720～400

20～500

20～60011.9

12.1

12.3

2.2 4J58密度ρ=8.32g/cm3[1]。

2.3 4J58電性能電阻率ρ=0.3μΩ·m[1]。

 2.4 4J58磁性能

2.4.1 4J58居里點 Tc≈600℃[1]。

2.4.2 4J58合金的磁性能 見表2-2。

2.5 4J58化學性能 合金在大氣、淡水和海水中有較好的耐腐蝕性。

在4000A/m下，剩余磁感應強度Br=0.49T，矯頑力Hc=50A/m[1]。

表2-2[1]

H/(A/m)B/TH/(A/m)B/TH/(A/m)B/T

8

16

24

402.0×10-2

3.0×10-2

5.0×10-2

0.1080

160

400

8000.41

0.85

1.19

1.372000

4000

1.49

1.53

4J58力學性能

3.1 4J58技術標準規(guī)定的性能

3.2 4J58室溫及各種溫度下的力學性能

 3.2.1 4J58拉伸性能 合金（退火態(tài)）在常溫下的拉伸性能見表3-1。

表3-1[1]

σb/MPaσP0.2/MPaδ/%

55020635

3.3 4J58持久和蠕變性能

 3.4 4J58疲勞性能

3.5 4J58彈性性能

 3.5.1 4J58彈性模量 E=150GPa[4]。

四、4J58組織結構

4.1 4J58相變溫度 

4.2 4J58時間-溫度-組織轉變曲線

4.3 4J58合金組織結構合金為穩(wěn)定的奧氏體組織。

 4.4 4J58晶粒度 合金的實際晶粒度應為4～6級，在同一個磁場內不允許出現(xiàn)3個級別的晶粒。

合金中心疏松應小于1級。其氧化物、氮化物總量應不大于1級。

五、4J58工藝性能與要求

 5.1 4J58成形性能合金具有良好的熱加工和冷加工性能。

 5.2 4J58焊接性能 合金具有良好的焊接性能。

 5.3 4J58零件熱處理工藝 零件在刨、磨加工時，應進行多次反復熱處理，以達到均勻組織，消除內應力，保證長期使用中尺寸穩(wěn)定性。以線紋尺為例其熱處理工藝見圖5-1。

5.4 4J58表面處理工藝 表面處理可采用噴砂、拋光或酸洗。

5.5 4J58切削加工與磨削性能 合金具有良好的切削加工、磨削、拋光及刻線性能。