4J32(Super-Invar)

1. Introduzione ai materiali 4J32

La lega 4J32 è chiamata anche lega Super-Invar. Nell'intervallo di temperatura di -60-80℃, il suo coefficiente di espansione è inferiore a quello della lega 4J36, ma la sua stabilità strutturale a bassa temperatura è peggiore di quella della lega 4J36. Questa lega è utilizzata principalmente per la produzione di parti di strumenti altamente precisi che devono essere dimensionati nell'intervallo di variazione della temperatura ambiente.

2. Norme tecniche per i materiali 4J32
YB/T 5241-1993 "Condizioni tecniche per le leghe a bassa espansione 4J32, 4J36, 4J38 e 4J40".

I campioni di prova delle prestazioni per il coefficiente di espansione e la stabilità dei tessuti a bassa temperatura specificati nello standard del sistema di trattamento termico 4J32 sono elaborati e trattati termicamente secondo i seguenti metodi: riscaldare il campione semilavorato a 840℃±10℃, isolarlo per 1 ora, raffreddarlo ad acqua e quindi trasformarlo in un campione finito, isolarlo a 315℃±10℃ per 1 ora e raffreddarlo con il forno o con l'aria.
Le specifiche e le condizioni di fornitura delle varietà 4J32 includono barre, tubi, piastre, seta e nastri.
Il processo di fusione e colata 4J32 utilizza forni a induzione non sotto vuoto, forni a induzione sotto vuoto e forni ad arco.
4J32 Panoramica delle applicazioni e requisiti speciali Questa lega è una tipica lega a bassa espansione, utilizzata da lungo tempo nelle fabbriche aeronautiche e con prestazioni stabili. Viene utilizzata principalmente per la produzione di componenti di precisione con dimensioni molto accurate nell'intervallo di temperatura ambiente. Durante l'uso, il processo di trattamento termico e di lavorazione deve essere rigorosamente controllato e la stabilità del tessuto deve essere rigorosamente verificata in base alla temperatura di utilizzo.

3. 4J32 proprietà fisiche

La temperatura di fusione del 4J32 è di 1430~1450℃[1,2].
4J32 conduttività termica λ=13.9W/(m-℃)[1,2].
Lo standard per il coefficiente di espansione lineare di 4J32 stabilisce che α1 (20~100℃) è ≤1,0×10-6℃-1[5].
Come la lega 4J36, anche la lega 4J32 presenta il valore più alto del coefficiente di espansione lineare quando viene ricotta al di sopra di 850 ℃. La velocità di raffreddamento può ridurre il coefficiente di espansione lineare. Per α1 (temperatura ambiente ~ 100°C), l'estinzione (velocità di raffreddamento rapida) può essere ridotta di quasi la metà rispetto alla ricottura.

4. Sistema di movimentazione speciale 4J32

I campioni di prova delle prestazioni per il coefficiente di espansione e la stabilità dei tessuti a bassa temperatura specificati dallo standard sono lavorati e riscaldati secondo i seguenti metodi: riscaldare il campione semilavorato a 840℃±10℃, isolarlo per 1 h, raffreddarlo ad acqua e quindi trasformarlo in un campione finito, isolarlo a 315℃±10℃ per 1 h e raffreddarlo con il forno o con l'aria.

Profilo applicativo 4J32 e requisiti speciali

Questa lega è una tipica lega a bassa espansione, utilizzata da molto tempo nelle fabbriche aeronautiche e con prestazioni stabili. Viene utilizzata principalmente per la produzione di componenti di precisione con dimensioni molto accurate nell'intervallo di temperatura ambiente. Durante l'uso, il processo di trattamento termico e di lavorazione deve essere rigorosamente controllato e la stabilità del tessuto deve essere rigorosamente verificata in base alla temperatura di utilizzo.

Struttura in lega 4J32:

Dopo che la lega 4J32 inwa è stata trattata secondo il sistema di trattamento termico specificato al punto 1.5 e la velocità di raffreddamento è di 2h a -60℃, la struttura della martensite non dovrebbe comparire. Tuttavia, se la composizione della lega non è corretta, diversi gradi di austenite (γ) subiranno una trasformazione in martensite aciculare (α) a temperatura ambiente o a bassa temperatura, e il cambiamento di fase sarà accompagnato da un effetto di espansione di volume. Il coefficiente di espansione della lega aumenta di conseguenza. Il fattore principale che influenza la stabilità della struttura a bassa temperatura della lega è la composizione chimica della lega. Come si evince dal diagramma di fase ternario Fe-Ni-Co, il nichel è l'elemento principale della fase gamma stabile. Un elevato contenuto di nichel favorisce la stabilità della fase gamma. Anche il rame è un elemento importante per stabilizzare la struttura della lega. Quando il tasso di deformazione totale della lega aumenta, la sua struttura tende ad essere più stabile. La segregazione della composizione della lega può anche causare un cambiamento di fase γ→α in aree locali. Inoltre, i grani grossi favoriscono la transizione di fase di γ→α.

Le leghe con prestazioni di saldatura 4J32 possono essere saldate mediante brasatura, saldatura per fusione, saldatura a resistenza e altri metodi. Poiché il coefficiente di espansione è correlato alla composizione chimica, le variazioni nella composizione della lega devono essere evitate il più possibile, quindi è meglio utilizzare la saldatura ad arco di argon.
4J32 parti processo di trattamento termico Il trattamento termico può essere suddiviso in: ricottura di rimozione delle tensioni, ricottura intermedia e trattamento di stabilizzazione.
(1) Ricottura di eliminazione delle tensioni Per eliminare le tensioni residue dopo la lavorazione meccanica dei pezzi, è necessario eseguire una ricottura di eliminazione delle tensioni: 530~550 ℃, isolamento per 1~2h e raffreddamento del forno.
(2) La ricottura intermedia serve a eliminare l'indurimento di processo della lega durante la laminazione a freddo, l'imbutitura a freddo e lo stampaggio a freddo per facilitare il proseguimento della lavorazione. Riscaldare il pezzo a 830-880 ℃, mantenere il calore per 30 minuti e il forno viene raffreddato o raffreddato ad aria.
(3) Il trattamento di stabilizzazione può ottenere un coefficiente di espansione inferiore e stabilizzare le prestazioni. Generalmente si utilizza un trattamento in tre fasi.
a) Omogeneizzazione: Durante il riscaldamento, le impurità della lega sono sufficientemente dissolte e gli elementi di lega tendono ad essere uniformi. Il pezzo viene riscaldato a 830 °C in atmosfera protettiva, mantenuto a caldo per 20 minuti - 1 ora e raffreddato.
b) Rinvenimento: Durante il processo di rinvenimento, le sollecitazioni generate dalla tempra possono essere parzialmente eliminate. Riscaldare il pezzo a 315 ℃, mantenerlo in temperatura per 1-4 ore e raffreddare il forno.
c) Invecchiamento di stabilizzazione: stabilizza le dimensioni della lega. Il pezzo viene riscaldato a 95 ℃ e mantenuto in caldo per 48 ore.
Quando il trattamento ad alta temperatura non è adatto, è possibile utilizzare il seguente trattamento di rimozione delle tensioni e stabilizzazione: il pezzo viene riscaldato a 315-370 ℃, 1-4h.
La lega non può essere indurita mediante trattamento termico.
4J32 processo di trattamento superficiale Il trattamento superficiale può essere sabbiato, lucidato o decapato. La lega può essere decapata a 70°C con una soluzione di acido cloridrico 25% per rimuovere le incrostazioni.
Proprietà di taglio e rettifica 4J32 Le caratteristiche di taglio e lavorazione di questa lega sono simili a quelle dell'acciaio inossidabile austenitico. Per la lavorazione si utilizzano utensili da taglio in acciaio ad alta velocità o in metallo duro e per il taglio e la lavorazione a bassa velocità. Durante il taglio è possibile utilizzare il refrigerante. La lega ha buone prestazioni di rettifica.

5. Campi di applicazione 4J32

La 4J32 è una tipica lega a bassa espansione, utilizzata da lungo tempo nelle fabbriche aeronautiche e con prestazioni stabili. Viene utilizzata principalmente per la produzione di componenti di precisione con dimensioni molto accurate nell'intervallo di temperatura ambiente. Durante l'uso, il processo di trattamento termico e di lavorazione deve essere rigorosamente controllato e la stabilità del tessuto deve essere rigorosamente verificata in base alla temperatura di utilizzo.