4J58膨胀合金

一、4J58概述

4J58是在室温至600℃温度范围内,具有一定膨胀系数的合金。在环境温度下与钢和铸铁的膨胀系数基本一致,且有良好的加工性能。在长期使用中尺寸稳定性好,并有一定的耐蚀性。

1.1 4J58材料牌号 4J58。

1.2 4J58相近牌号 58H-BИ(俄罗斯)、N58(法国)[1~3]。

1.3 4J58材料的技术标准 YB/T 5238-1993《线纹尺合金4J58技术条件》。

1.4 4J58化学成分 见表1-1。

                                             表1-1%

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 4J58热处理制度 标准规定的膨胀系数性能检验试样在氢气或真空中加热到900℃±20℃,保温1h,以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出炉。

1.6 4J58品种规格与供应状态 供应品种为热轧(锻)状态棒材。

1.7 4J58熔炼与铸造工艺 用非真空感应炉、电弧炉熔炼后,再进行电渣重溶。

1.8 4J58应用概况与特殊要求 该合金性能稳定,主要用来制作在室温(20℃)传递标准长度的精密线纹尺(标准尺),以及制作固定在座标镗床床身上的刻线尺。在生产及验收时应特别注意碳及其他杂质的含量,因为它们是造成尺寸不稳定的原因之一。此外,应尽量减小后部工序造成的内应力,适当加长生产周期进行自然时效。

二、4J58物理及化学性能  

2.1 4J58热性能                                        

2.1.1 4J58溶化温度范围 1430~1450℃。

2.1.2 4J58热导率 λ=20.9W/(m?℃)。

2.1.3 4J58线膨胀系数 标准规定,合金线膨胀系数α1(20~100℃)=(11.1~11.9)×10-6℃-1。

该合金的平均线膨胀系数见表2-1。合金的膨胀曲线见图2-1。

                                           表2-1

2.2 4J58密度 ρ=8.32g/cm3。

2.3 4J58电性能 电阻率ρ=0.3μΩ·m。

2.4 4J58磁性能

2.4.1 4J58居里点 Tc≈600℃。

2.4.2 4J58合金的磁性能 见表2-2。

2.5 4J58化学性能 合金在大气、淡水和海水中有较好的耐腐蚀性。

在4000A/m下,剩余磁感应强度Br=0.49T,矫顽力Hc=50A/m。

                                            表2-2

三、4J58力学性能

3.1 4J58技术标准规定的性能

3.2 4J58室温及各种温度下的力学性能 

3.2.1 4J58拉伸性能 合金(退火态)在常温下的拉伸性能见表3-1。

                             表3-1

3.3 4J58持久和蠕变性能

3.4 4J58疲劳性能 

3.5 4J58弹性性能 

3.5.1 4J58弹性模量 E=150GPa。

四、4J58组织结构

4.1 4J58相变温度           

4.2 4J58时间-温度-组织转变曲线 

4.3 4J58合金组织结构 合金为稳定的奥氏体组织。

4.4 4J58晶粒度 合金的实际晶粒度应为4~6级,在同一个磁场内不允许出现3个级别的晶粒。

合金中心疏松应小于1级。其氧化物、氮化物总量应不大于1级。

五、4J58工艺性能与要求

5.1 4J58成形性能 合金具有良好的热加工和冷加工性能。

5.2 4J58焊接性能 合金具有良好的焊接性能。

5.3 4J58零件热处理工艺 零件在刨、磨加工时,应进行多次反复热处理,以达到均匀组织,消除内应力,保证长期使用中尺寸稳定性。以线纹尺为例其热处理工艺见图5-1。

5.4 4J58表面处理工艺 表面处理可采用喷砂、抛光或酸洗。

5.5 4J58切削加工与磨削性能 合金具有良好的切削加工、磨削、抛光及刻线性能。