4J32(Super-Invar)

1. Einführung in die 4J32-Materialien

Die Legierung 4J32 wird auch als Super-Invar-Legierung bezeichnet. Im Temperaturbereich von -60-80℃ ist ihr Ausdehnungskoeffizient niedriger als der der Legierung 4J36, aber ihre Tieftemperatur-Strukturstabilität ist schlechter als die der Legierung 4J36. Diese Legierung wird hauptsächlich für die Herstellung hochpräziser Instrumententeile verwendet, deren Größe innerhalb des Umgebungstemperaturbereichs variieren muss.

2. Technische Normen für 4J32-Materialien
YB/T 5241-1993 "Technische Bedingungen für Legierungen mit geringer Ausdehnung 4J32, 4J36, 4J38 und 4J40".

Die in der Norm 4J32 für das Wärmebehandlungssystem spezifizierten Leistungsprüfungsproben für den Ausdehnungskoeffizienten und die Tieftemperatur-Gewebestabilität werden nach folgenden Verfahren verarbeitet und wärmebehandelt: Die halbfertige Probe wird auf 840℃±10℃ erhitzt, 1 h lang isoliert, mit Wasser abgeschreckt und dann zu einer fertigen Probe verarbeitet, 1 h lang bei 315℃±10℃ isoliert und mit dem Ofen oder mit Luft abgekühlt.
Die Spezifikationen und Lieferbedingungen für die Sorte 4J32 umfassen Stangen, Rohre, Platten, Seide und Gürtel.
Für das Schmelz- und Gießverfahren von 4J32 werden Nicht-Vakuum-Induktionsöfen, Vakuum-Induktionsöfen und Lichtbogenöfen verwendet.
4J32 Anwendungsübersicht und besondere Anforderungen Diese Legierung ist eine typische Legierung mit geringer Ausdehnung, die seit langem in der Luftfahrtindustrie verwendet wird und eine stabile Leistung aufweist. Sie wird hauptsächlich zur Herstellung von Präzisionsbauteilen mit hochgenauen Abmessungen innerhalb des Umgebungstemperaturbereichs verwendet. Während der Verwendung sollten der Wärmebehandlungsprozess und der Verarbeitungsprozess streng kontrolliert werden, und die Gewebestabilität sollte entsprechend der Verwendungstemperatur streng überprüft werden.

3. 4J32 Physikalische Eigenschaften

Die Schmelztemperatur von 4J32 liegt zwischen 1430 und 1450℃[1,2].
4J32 Wärmeleitfähigkeit λ=13,9 W/(m-℃)[1,2].
Die Norm für den linearen Ausdehnungskoeffizienten von 4J32 legt fest, dass α1 (20~100℃) ≤1,0×10-6℃-1 ist[5].
Wie die Legierung 4J36 hat auch die Legierung 4J32 den höchsten Wert des linearen Ausdehnungskoeffizienten, wenn sie über 850 ℃ geglüht wird. Eine schnelle Abkühlgeschwindigkeit kann den linearen Ausdehnungskoeffizienten verringern. Für α1 (Raumtemperatur ~ 100°C) kann das Abschrecken (schnelle Abkühlgeschwindigkeit) im Vergleich zum Glühen um fast die Hälfte reduziert werden.

4. 4J32 spezielles Handhabungssystem

Die in der Norm spezifizierten Leistungsprüfungsproben für den Ausdehnungskoeffizienten und die Tieftemperatur-Gewebestabilität werden nach folgenden Verfahren verarbeitet und erwärmt: Die halbfertige Probe wird auf 840℃±10℃ erhitzt, 1 h lang isoliert, mit Wasser abgeschreckt und dann zu einer fertigen Probe verarbeitet, 1 h lang bei 315℃±10℃ isoliert und mit dem Ofen oder Luft abgekühlt.

4J32 Anwendungsprofil und besondere Anforderungen

Diese Legierung ist eine typische Legierung mit geringer Ausdehnung, die seit langem in der Luftfahrtindustrie verwendet wird und eine stabile Leistung aufweist. Sie wird hauptsächlich zur Herstellung von Präzisionsbauteilen mit hochgenauen Abmessungen innerhalb des Umgebungstemperaturbereichs verwendet. Während der Verwendung sollten der Wärmebehandlungsprozess und der Verarbeitungsprozess streng kontrolliert werden, und die Gewebestabilität sollte je nach Verwendungstemperatur streng überprüft werden.

Struktur der Legierung 4J32:

Nachdem die Legierung 4J32 inwa nach dem in 1.5 beschriebenen Wärmebehandlungssystem behandelt wurde und die Abkühlungsgeschwindigkeit 2 Stunden bei -60℃ beträgt, sollte keine Martensitstruktur auftreten. Wenn jedoch die Legierungszusammensetzung nicht richtig ist, werden verschiedene Grade von Austenit (γ) bei Raumtemperatur oder niedriger Temperatur in nadelförmigen Martensit (α) umgewandelt, und die Phasenänderung wird von einem Volumeneffekt begleitet. Der Ausdehnungskoeffizient der Legierung nimmt entsprechend zu. Der Hauptfaktor, der die Stabilität der Tieftemperaturstruktur der Legierung beeinflusst, ist die chemische Zusammensetzung der Legierung. Wie aus dem ternären Fe-Ni-Co-Phasendiagramm ersichtlich ist, ist Nickel das Hauptelement der stabilen Gamma-Phase. Ein hoher Nickelgehalt ist der Stabilität der Gamma-Phase förderlich. Kupfer ist ebenfalls ein wichtiges Element zur Stabilisierung der Legierungsstruktur. Je höher die Gesamtverformungsrate der Legierung ist, desto stabiler ist ihre Struktur tendenziell. Die Entmischung der Legierungszusammensetzung kann auch eine γ→α-Phasenänderung in lokalen Bereichen verursachen. Darüber hinaus fördern grobe Körner den Phasenübergang von γ→α.

4J32-Schweißlegierungen können durch Hartlöten, Schmelzschweißen, Widerstandsschweißen und andere Verfahren geschweißt werden. Da der Ausdehnungskoeffizient mit der chemischen Zusammensetzung zusammenhängt, sollten Änderungen in der Legierungszusammensetzung so weit wie möglich vermieden werden, so dass es am besten ist, Argonlichtbogenschweißen zu verwenden.
4J32 Teile Wärmebehandlung Prozess Wärmebehandlung kann unterteilt werden in: Spannungsarmglühen, Zwischenglühen und Stabilisierung Behandlung.
(1) Spannungsarmglühen Um die Eigenspannung nach der mechanischen Bearbeitung der Teile zu beseitigen, muss ein Spannungsarmglühen durchgeführt werden: 530~550 ℃, Isolierung für 1~2h, und Abkühlung des Ofens.
(2) Das Zwischenglühen dient dazu, die Prozesshärtung der Legierung beim Kaltwalzen, Kaltziehen und Kaltstempeln zu beseitigen, um die Weiterverarbeitung zu erleichtern. Erhitzen Sie das Werkstück auf 830-880 ℃, halten Sie die Hitze für 30 Minuten, und der Ofen ist gekühlt oder luftgekühlt.
(3) Die Stabilisierungsbehandlung kann einen niedrigeren Ausdehnungskoeffizienten erreichen und die Leistung stabilisieren. Im Allgemeinen wird eine dreistufige Behandlung verwendet.
a) Homogenisierung: Während des Erhitzens werden die Verunreinigungen in der Legierung ausreichend gelöst, und die Legierungselemente neigen dazu, gleichmäßig zu sein. Das Werkstück wird unter Schutzatmosphäre auf 830 °C erhitzt, 20 Minuten bis 1 Stunde in der Wärme gehalten und abgeschreckt.
b) Anlassen: Beim Anlassen können die durch das Abschrecken erzeugten Spannungen teilweise beseitigt werden. Erhitzen Sie das Werkstück auf 315 ℃, halten Sie es in der Hitze für 1 bis 4 Stunden, und der Ofen wird abgekühlt.
c) Stabilisierungsalterung: Stabilisierung der Abmessungen der Legierung. Das Werkstück wird auf 95 ℃ erhitzt und 48 Stunden lang in der Wärme gehalten.
Wenn die Hochtemperaturbehandlung nicht geeignet ist, kann die folgende spannungsabbauende und stabilisierende Behandlung angewendet werden: Das Werkstück wird auf 315-370 ℃, 1-4h erhitzt.
Die Legierung kann nicht durch Wärmebehandlung gehärtet werden.
4J32 Oberflächenbehandlungsverfahren Die Oberflächenbehandlung kann sandgestrahlt, poliert oder gebeizt werden. Die Legierung kann bei 70°C mit 25% Salzsäurelösung gebeizt werden, um den Zunder zu entfernen.
4J32 Schneid- und Schleifeigenschaften Die Schneid- und Bearbeitungseigenschaften dieser Legierung ähneln denen des austenitischen Edelstahls. Für die Bearbeitung werden Werkzeuge aus Hochgeschwindigkeitsstahl oder Hartmetall verwendet, für das Schneiden und die Bearbeitung mit niedriger Geschwindigkeit. Beim Schneiden kann ein Kühlmittel verwendet werden. Die Legierung hat eine gute Schleifleistung.

5. 4J32 Anwendungsbereiche

4J32 ist eine typische Legierung mit geringer Ausdehnung, die seit langem in der Luftfahrtindustrie verwendet wird und eine stabile Leistung aufweist. Sie wird hauptsächlich zur Herstellung von Präzisionsbauteilen mit hochgenauen Abmessungen innerhalb des Umgebungstemperaturbereichs verwendet. Während der Verwendung sollten der Wärmebehandlungsprozess und der Verarbeitungsprozess streng kontrolliert werden, und die Gewebestabilität sollte je nach Verwendungstemperatur streng überprüft werden.