4J32(Super-Invar)

1. Introduction aux matériaux 4J32

L'alliage 4J32 est également appelé alliage Super-Invar. Dans la plage de température de -60-80℃, son coefficient d'expansion est inférieur à celui de l'alliage 4J36, mais la stabilité de sa structure à basse température est moins bonne que celle de l'alliage 4J36. Cet alliage est principalement utilisé pour fabriquer des pièces d'instruments de haute précision dont la taille doit être comprise dans la plage de variation de la température ambiante.

2. Normes techniques pour les matériaux 4J32
YB/T 5241-1993 "Conditions techniques pour les alliages à faible dilatation 4J32, 4J36, 4J38 et 4J40".

Les échantillons d'essai de performance pour le coefficient de dilatation et la stabilité des tissus à basse température spécifiés dans la norme du système de traitement thermique 4J32 sont transformés et traités thermiquement selon les méthodes suivantes : chauffer l'échantillon semi-fini à 840℃±10℃, isoler pendant 1 h, tremper à l'eau, puis transformer l'échantillon en un échantillon fini, isoler à 315℃±10℃ pendant 1 h, et refroidir avec le four ou l'air.
Les spécifications des variétés 4J32 et les conditions d'approvisionnement comprennent les barres, les tubes, les plaques, la soie et les courroies.
Le processus de fusion et de coulée de 4J32 utilise des fours à induction sans vide, des fours à induction sous vide et des fours à arc.
4J32 Aperçu des applications et exigences particulières Cet alliage est un alliage typique à faible dilatation, il est utilisé depuis longtemps dans les usines d'aviation et ses performances sont stables. Il est principalement utilisé pour fabriquer des composants de précision avec des dimensions très précises dans la plage de température ambiante. Pendant l'utilisation, le processus de traitement thermique et le processus de traitement doivent être strictement contrôlés, et la stabilité des tissus doit être strictement vérifiée en fonction de la température d'utilisation.

3. 4J32 propriétés physiques

La température de fusion de 4J32 est de 1430~1450℃[1,2].
4J32 conductivité thermique λ=13.9W/(m-℃)[1,2].
La norme pour le coefficient de dilatation linéaire de 4J32 stipule que α1 (20~100℃) est ≤1.0×10-6℃-1[5].
Comme l'alliage 4J36, l'alliage 4J32 a le coefficient de dilatation linéaire le plus élevé lorsqu'il est recuit à plus de 850 ℃. Une vitesse de refroidissement rapide peut réduire le coefficient de dilatation linéaire. Pour α1 (température ambiante ~ 100°C), la trempe (vitesse de refroidissement rapide) peut être réduite de près de la moitié par rapport au recuit.

4. Système de manutention spécial 4J32

Les échantillons d'essai de performance pour le coefficient de dilatation et la stabilité des tissus à basse température spécifiés par la norme sont traités et chauffés selon les méthodes suivantes : chauffer l'échantillon semi-fini à 840℃±10℃, isolé pendant 1 h, trempé à l'eau, puis transformer l'échantillon en un échantillon fini, isolé à 315℃±10℃ pendant 1 h, et refroidi avec le four ou à l'air.

Profil de l'application 4J32 et exigences particulières

Cet alliage est un alliage typique à faible dilatation, il est utilisé depuis longtemps dans les usines d'aviation et ses performances sont stables. Il est principalement utilisé pour fabriquer des composants de précision avec des dimensions très précises dans la plage de température ambiante. Pendant l'utilisation, le processus de traitement thermique et le processus de traitement doivent être strictement contrôlés, et la stabilité des tissus doit être strictement vérifiée en fonction de la température d'utilisation.

Structure en alliage 4J32 :

Après l'alliage 4J32 inwa est traité selon le système de traitement thermique spécifié dans 1.5, et puis la vitesse de refroidissement est 2h à -60℃, la structure de martensite ne devrait pas apparaître. Cependant, lorsque la composition de l'alliage n'est pas correcte, différents degrés d'austénite (γ) subiront une transformation en martensite aciculaire (α) à température ambiante ou à basse température, et le changement de phase sera accompagné d'un effet d'expansion de volume. Le changement de phase s'accompagne d'un effet d'expansion volumique. Le coefficient d'expansion de l'alliage augmente en conséquence. Le principal facteur affectant la stabilité de la structure à basse température de l'alliage est la composition chimique de l'alliage. Comme le montre le diagramme de phase ternaire Fe-Ni-Co, le nickel est l'élément principal de la phase gamma stable. Une teneur élevée en nickel favorise la stabilité de la phase gamma. Le cuivre est également un élément important dans la stabilisation de la structure de l'alliage. Plus le taux de déformation totale de l'alliage augmente, plus sa structure tend à être stable. La ségrégation de la composition de l'alliage peut également entraîner un changement de phase γ→α dans des zones locales. En outre, les gros grains favorisent également la transition de phase γ→α.

Les alliages 4J32 peuvent être soudés par brasage, soudage par fusion, soudage par résistance et autres méthodes. Le coefficient de dilatation étant lié à la composition chimique, il convient d'éviter autant que possible de modifier la composition de l'alliage, et il est donc préférable d'utiliser le soudage à l'arc sous argon.
Processus de traitement thermique des pièces 4J32 Le traitement thermique peut être divisé en : recuit d'élimination des contraintes, recuit intermédiaire et traitement de stabilisation.
(1) Recuit d'élimination des contraintes Pour éliminer les contraintes résiduelles après le traitement mécanique des pièces, un recuit d'élimination des contraintes doit être effectué : 530~550 ℃, isolation pendant 1~2h, et refroidissement du four.
(2) Le recuit intermédiaire vise à éliminer le durcissement de l'alliage au cours du laminage à froid, de l'étirage à froid et de l'estampage à froid afin de faciliter la poursuite du traitement. La pièce est chauffée à 830-880 ℃, la chaleur est maintenue pendant 30 minutes et le four est refroidi ou refroidi à l'air.
(3) Le traitement de stabilisation permet d'abaisser le coefficient d'expansion et de stabiliser les performances. On utilise généralement un traitement en trois étapes.
a) Homogénéisation : Pendant le chauffage, les impuretés de l'alliage sont suffisamment dissoutes et les éléments d'alliage tendent à s'uniformiser. La pièce est chauffée à 830 °C dans une atmosphère protectrice, maintenue à chaud pendant 20 minutes à 1 heure et trempée.
b) Revenu : Au cours du processus de revenu, la contrainte générée par la trempe peut être partiellement éliminée. La pièce est chauffée à 315 ℃, maintenue à la chaleur pendant 1 à 4 heures, puis le four est refroidi.
c) Vieillissement de stabilisation : stabilisation des dimensions de l'alliage. La pièce est chauffée à 95 ℃ et maintenue à chaud pendant 48 heures.
Lorsque le traitement à haute température ne convient pas, le traitement de détente et de stabilisation suivant peut être utilisé : la pièce est chauffée à 315-370 ℃, 1-4h.
L'alliage ne peut pas être durci par traitement thermique.
Traitement de surface 4J32 Le traitement de surface peut être effectué par sablage, polissage ou décapage. L'alliage peut être décapé à 70°C avec une solution d'acide chlorhydrique 25% pour éliminer la calamine.
Propriétés de coupe et de rectification 4J32 Les caractéristiques de coupe et de traitement de cet alliage sont similaires à celles de l'acier inoxydable austénitique. Des outils de coupe en acier rapide ou en carbure sont utilisés pour le traitement, ainsi que pour la coupe et le traitement à basse vitesse. Un liquide de refroidissement peut être utilisé lors de la coupe. L'alliage présente de bonnes performances de rectification.

5. Champs d'application de la norme 4J32

Le 4J32 est un alliage typique à faible dilatation, utilisé depuis longtemps dans les usines d'aviation et dont les performances sont stables. Il est principalement utilisé pour fabriquer des composants de précision avec des dimensions très précises dans la plage de température ambiante. Pendant l'utilisation, le processus de traitement thermique et le processus de traitement doivent être strictement contrôlés, et la stabilité des tissus doit être strictement vérifiée en fonction de la température d'utilisation.