一、4J38概述
易切削低膨胀合金4J38时在4J36合金的基础上加入适量的硒（Se)元素而得到的，与4J36合金相比，它具有良好的切削加工性能和相近的膨胀系数。该合金主要用于制造在气温变化范围内尺寸近似恒定、且表面粗糙度要求高的零件。
1.1 4J38材料牌号 4J38。
1.2 4J38相近牌号 4J38合金相近于美国的36NiFM、 Lnvav Free Machining、Simonds38-7FM、Carpenter Free Cut Invar36[1]。
1.3 4J38材料的技术标准
1.4 4J38化学成分 见表1-1。
表1-1 %
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C |
Si |
P |
S |
Mn |
Se |
Ni |
Fe |
|
≤ |
|||||||
|
0.05 |
0.20 |
0.020 |
0.020 |
<0.8 |
0.10～0.25 |
35.0～37.0 |
余量 |
在平均线膨胀系数达到标准规定条件下，允许镍含量偏离表1-1规定范围。
1.5 4J38热处理制度 标准规定的膨胀系数性能检验试样按下述方法加工和热处理：将半成品试样加热至840℃±10℃，保温1h,水淬，再将试样加工为成品试样，在315℃±10℃保温1h，随炉冷或空冷。
1.6 4J38品种规格与供应状态 品种有棒、管、板、丝和带材。
1.7 4J38熔炼与铸造工艺 用非真空感应炉、真空感应炉和电弧炉熔炼。
1.8 4J38应用概况与特殊要求 该合金是在20世纪80年代初在我国研制成功。经多年使用，性能稳定。主要用于加工制做微波腔体、内波导等零件。尺寸精度、表面粗糙度均获得满意效果。使用中应严格控制热处理工艺和加工工艺，以保证材料性能的稳定性。
二、4J38物理及化学性能
2.1 4J38热性能
2.1.1 4J38溶化温度范围 合金熔点约为1430℃。
2.1.2 4J38热导率 λ=11W/(m•℃)。
2.1.3 4J38比热容 c(20～100℃)=515J/(kg•℃)。
2.1.4 4J38线膨胀系数 标准规定，α1(20～100℃)≤1.5×10-6℃-1[2]。
不同热处理工艺，对合金平均线膨胀系数的影响，见表2-1。
表2-1[2]
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试样热处理制度 |
|
|
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20～50℃ |
20～100℃ |
|
|
在氧气保护下加热至800℃，保温1h，以不大于300℃/h的速度冷至200℃以下出炉 |
1.4 |
1.6 |
|
在氧气保护下加热至850℃，保温1h，以不大于300℃/h速度冷至200℃以下出炉 |
1.3 |
1.6～1.7 |
|
在氧气保护下，加热至900℃，保温1h，以不大于300℃/h的速度冷至200℃以下出炉 |
1.3 |
1.6 |
2.2 4J38密度 ρ=8.10g/cm3。
2.3 4J38电性能 电阻率 ρ=0.89μΩ·m。
2.4 4J38磁性能
2.5 4J38化学性能 合金在大气、淡水和海水中有一定的耐腐蚀性能。
三、4J38力学性能
3.1 4J38技术标准规定的性能
3.2 4J38室温及各种温度下的力学性能
3.2.1 4J38硬度 合金不同状态的硬度见表3-1。
3.2.2 4J38拉伸性能 合金不同状态的拉伸性能见表3-1。
表3-1[2,3]
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合金状态 |
σb/MPa |
δ5/% |
HV |
E/GPa |
|
锻（轧）状态 |
769 |
- |
153 |
- |
|
退火状态 |
470 |
38.5 |
128 |
169 |
|
冷拉态（应变率81.5%） |
842～852 |
10.5 |
- |
- |
