4J32(Super-Invar)

1. Introdução aos materiais 4J32

A liga 4J32 também é chamada de liga Super-Invar. Na faixa de temperatura de -60-80 ℃, seu coeficiente de expansão é menor do que o da liga 4J36, mas sua estabilidade de estrutura de baixa temperatura é pior do que a da liga 4J36. Esta liga é usada principalmente para fabricar peças de instrumentos de alta precisão necessárias para dimensionar dentro da faixa de variação da temperatura ambiente.

2. Normas técnicas para os materiais 4J32
YB/T 5241-1993 "Condições técnicas para ligas de baixa expansão 4J32, 4J36, 4J38 e 4J40".

As amostras de teste de desempenho para o coeficiente de expansão e estabilidade de tecido de baixa temperatura especificadas no padrão do sistema de tratamento térmico 4J32 são processadas e tratadas termicamente de acordo com os seguintes métodos: Aqueça a amostra semiacabada a 840 ℃ ± 10 ℃, isolada por 1 h, temperada com água e, em seguida, processe a amostra em uma amostra acabada, isolada a 315 ℃ ± 10 ℃ por 1 h e resfriada com o forno ou ar.
As especificações e condições de fornecimento das variedades 4J32 incluem barras, tubos, placas, seda e correias.
O processo de fusão e fundição de 4J32 utiliza fornos de indução sem vácuo, fornos de indução com vácuo e fornos de arco.
4J32 Descrição geral das aplicações e requisitos especiais Esta liga é uma liga típica de baixa expansão e tem sido utilizada há muito tempo em fábricas de aviação e tem um desempenho estável. É principalmente utilizada para fabricar componentes de precisão com dimensões altamente exactas dentro da gama de temperatura ambiente. Durante a utilização, o processo de tratamento térmico e o processo de processamento devem ser rigorosamente controlados, e a estabilidade do tecido deve ser rigorosamente verificada de acordo com a temperatura de utilização.

3. Propriedades físicas do 4J32

A faixa de temperatura de fusão do 4J32 é de 1430 ~ 1450 ℃ [1,2].
4J32 condutividade térmica λ=13,9W/(m-℃)[1,2].
O padrão para o coeficiente de expansão linear de 4J32 estipula que α1 (20 ~ 100 ℃) é ≤1,0 × 10-6 ℃-1 [5].
Como a liga 4J36, a liga 4J32 tem o maior valor de coeficiente de expansão linear quando recozida acima de 850 ℃. A velocidade de resfriamento rápido pode reduzir o coeficiente de expansão linear. Para α1 (temperatura ambiente ~ 100 ° C), a têmpera (taxa de resfriamento rápido) pode ser reduzida em quase metade em comparação com o recozimento.

4. Sistema de tratamento especial 4J32

As amostras de teste de desempenho para o coeficiente de expansão e estabilidade do tecido de baixa temperatura especificadas pela norma são processadas e aquecidas de acordo com os seguintes métodos: Aqueça a amostra semiacabada a 840 ℃ ± 10 ℃, isolada por 1 h, temperada com água e, em seguida, processe a amostra em uma amostra acabada, isolada a 315 ℃ ± 10 ℃ por 1 h e resfriada com o forno ou ar.

Perfil de aplicação e requisitos especiais do 4J32

Esta liga é uma liga típica de baixa expansão e tem sido utilizada há muito tempo em fábricas de aviação e tem um desempenho estável. É principalmente utilizada para fabricar componentes de precisão com dimensões altamente exactas dentro da gama de temperatura ambiente. Durante a utilização, o processo de tratamento térmico e o processo de processamento devem ser rigorosamente controlados, e a estabilidade do tecido deve ser rigorosamente verificada de acordo com a temperatura de utilização.

Estrutura da liga 4J32:

Depois que a liga 4J32 inwa é tratada de acordo com o sistema de tratamento térmico especificado em 1.5, e então a velocidade de resfriamento é de 2h a -60 ℃, a estrutura da martensita não deve aparecer. No entanto, quando a composição da liga não está correta, diferentes graus de austenita (γ) sofrerão uma transformação em martensita acicular (α) à temperatura ambiente ou baixa temperatura, e a mudança de fase será acompanhada por um efeito de expansão de volume. O coeficiente de expansão da liga aumenta em conformidade. O principal fator que afecta a estabilidade da estrutura da liga a baixa temperatura é a composição química da liga. Como se pode ver no diagrama de fases ternário Fe-Ni-Co, o níquel é o principal elemento da fase gama estável. Um elevado teor de níquel favorece a estabilidade da fase gama. O cobre é também um elemento importante na estabilização da estrutura da liga. À medida que a taxa de deformação total da liga aumenta, a sua estrutura tende a ser mais estável. A segregação da composição da liga também pode causar mudança de fase γ→α em áreas locais. Além disso, os grãos grossos também promoverão a transição de fase de γ→α.

As ligas de desempenho de soldadura 4J32 podem ser soldadas por brasagem, soldadura por fusão, soldadura por resistência e outros métodos. Uma vez que o coeficiente de expansão está relacionado com a composição química, as alterações na composição da liga devem ser evitadas tanto quanto possível, pelo que é melhor utilizar a soldadura por arco de árgon.
Processo de tratamento térmico de peças 4J32 O tratamento térmico pode ser dividido em: recozimento para remoção de tensões, recozimento intermédio e tratamento de estabilização.
(1) Recozimento para eliminação de tensões Para eliminar as tensões residuais após o processamento mecânico das peças, deve ser efectuado o recozimento para eliminação de tensões: 530~550 ℃, isolamento durante 1~2h, e arrefecimento do forno.
(2) O recozimento intermediário é para eliminar o endurecimento do processo da liga durante a laminação a frio, trefilação a frio e estampagem a frio para facilitar o processamento contínuo. Aqueça a peça de trabalho a 830-880 ℃, mantenha o calor por 30 minutos e o forno é resfriado ou resfriado a ar.
(3) O tratamento de estabilização pode atingir um coeficiente de expansão mais baixo e estabilizar o seu desempenho. Geralmente, é utilizado um tratamento em três fases.
a) Homogeneização: Durante o aquecimento, as impurezas da liga são suficientemente dissolvidas e os elementos de liga tendem a ser uniformes. A peça de trabalho é aquecida a 830 °C numa atmosfera protetora, mantida em calor durante 20 minutos a 1 h, e temperada.
b) Têmpera: Durante o processo de têmpera, a tensão gerada pela têmpera pode ser parcialmente eliminada. Aqueça a peça de trabalho a 315 ℃, mantenha-a no calor por 1 a 4 horas e o forno é resfriado.
c) Envelhecimento de estabilização: estabiliza as dimensões da liga. A peça de trabalho é aquecida a 95 ℃ e mantida em calor durante 48 horas.
Quando o tratamento de alta temperatura não é adequado para o tratamento de alta temperatura, o seguinte tratamento de remoção de tensão e estabilização pode ser usado: a peça de trabalho é aquecida a 315-370 ℃, 1-4h.
A liga não pode ser endurecida por tratamento térmico.
Processo de tratamento da superfície da liga 4J32 O tratamento da superfície pode ser efectuado com jato de areia, polimento ou decapagem. A liga pode ser decapada a 70°C com uma solução de ácido clorídrico 25% para remover as incrustações.
Propriedades de corte e retificação do 4J32 As caraterísticas de corte e processamento desta liga são semelhantes às do aço inoxidável austenítico. São utilizadas ferramentas de corte de aço de alta velocidade ou de carboneto para o processamento, e corte e processamento de baixa velocidade. O líquido de arrefecimento pode ser utilizado durante o corte. A liga tem um bom desempenho de retificação.

5. Campos de aplicação 4J32

O 4J32 é uma liga típica de baixa expansão, utilizada há muito tempo em fábricas de aviação e com um desempenho estável. É utilizada principalmente para fabricar componentes de precisão com dimensões altamente exactas dentro do intervalo de temperatura ambiente. Durante a utilização, o processo de tratamento térmico e o processo de processamento devem ser rigorosamente controlados, e a estabilidade do tecido deve ser rigorosamente verificada de acordo com a temperatura de utilização.