4J38

一、4J38概述 

易切削低膨脹合金4J38時在4J3金的基礎(chǔ)上加入適量的硒（Se)元素而得到的，與4J3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。

1.14J38材料牌號4J38。

1.24J38相近牌號4J38合金相近于的36NiFM、LnvavFreeMachining、Simonds38-7FM、CarpenterFreeCutInvar36[1]。

1.34J38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》。

1.44J38化學(xué)成分見表1-1。

表1-1% 

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。

1.54J38熱處理制度標準規(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。

1.64J38品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)品種有棒、管、板、絲和帶材。

1.74J38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。

1.84J38應(yīng)用概況與特殊要求該合金是在20世紀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 

2.14J38熱性能

2.1.14J38溶化溫度范圍合金熔點約為1430℃。

2.1.24J38熱導(dǎo)率λ=11W/(m?℃)。

2.1.34J38比熱容c(20～100℃)=515J/(kg?℃)。

2.1.44J38線膨脹系數(shù)標準規(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] 

2.24J38密度ρ=8.10g/cm3。

2.34J38電性能電阻率ρ=0.89μΩ?m。

2.44J38磁性能

2.54J38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。

三、4J38力學(xué)性能 

3.14J38技術(shù)標準規(guī)定的性能

3.24J38室溫及各種溫度下的力學(xué)性能

3.2.14J38硬度合金不同狀態(tài)的硬度見表3-1。

3.2.24J38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] 

3.34J38持久和蠕變性能

3.44J38疲勞性能

3.54J38彈性性能

3.5.14J38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 

5.14J38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50%以上，冷拉應(yīng)變量可達70%左右。

熱加工時，應(yīng)避免在含的氣氛中加熱。

5.24J38焊接性能

5.34J38零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械加工后的殘存應(yīng)力，要進行消除應(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。

5.44J38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。

5.54J38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。