材料名稱

4J32（超因瓦合金，低膨脹合金）

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 15018-2018《膨脹合金》

化學(xué)成分

鎳（Ni）：31.5% - 33.0%；鈷（Co）：3.2% - 4.2%；碳（C）：≤0.05%；錳（Mn）：≤0.50%；硅（Si）：≤0.30%；磷（P）：≤0.020%；硫（S）：≤0.020%；鐵（Fe）：余量元素作用：鎳、鈷是形成低膨脹特性的關(guān)鍵元素，通過特定比例配合，使合金在特定溫度區(qū)間內(nèi)的原子間距隨溫度變化極??；碳、錳、硅等元素對(duì)合金的強(qiáng)度、加工性能等有一定調(diào)節(jié)作用

物理性能

密度：約 8.1 g/cm3熱膨脹系數(shù)：20 - 100℃時(shí)，平均線膨脹系數(shù) α 為（0.6 - 2.0）×10??/℃居里點(diǎn)：約 230℃電阻率：約 0.82 μΩ?m低膨脹原理：鎳、鈷等元素形成的特殊晶體結(jié)構(gòu)，在一定溫度范圍內(nèi)，原子振動(dòng)的熱位移相互抵消，宏觀上表現(xiàn)為極低的熱膨脹系數(shù)

力學(xué)性能

抗拉強(qiáng)度：≥410 MPa屈服強(qiáng)度：≥275 MPa伸長率：≥25%硬度：≤140 HB性能關(guān)聯(lián)：適中的強(qiáng)度和良好的塑性、韌性，保證材料在加工和使用過程中不易發(fā)生脆性斷裂，同時(shí)能承受一定的外力變形

特性

1. 低膨脹特性：在較寬溫度范圍尺寸穩(wěn)定，原因是合金內(nèi)部特殊晶體結(jié)構(gòu)和原子間結(jié)合力。2. 良好加工性能：可冷、熱加工，如軋制、鍛造、沖壓，切削性能佳，因其晶體結(jié)構(gòu)和成分利于加工時(shí)的塑性變形。3. 焊接性能好：可采用氬弧焊、電阻焊等，焊接后低膨脹特性保持，因焊接過程中合金元素未發(fā)生顯著變化，晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性未受破壞。

應(yīng)用領(lǐng)域

1. 電子工業(yè)：制作電子管封接材料、諧振腔、微波器件。如電子管中，低膨脹特性保證封接處溫度變化時(shí)密封性和電性能穩(wěn)定；諧振腔中，確保頻率精度不受溫度影響。2. 光學(xué)儀器：制造鏡頭座、鏡筒等精密零件。如長焦鏡頭鏡筒，防止溫度變化致尺寸變化影響成像質(zhì)量。3. 精密機(jī)械：用于量具、標(biāo)準(zhǔn)件、鐘表零件。如精密卡尺尺身，確保測量精度不受環(huán)境溫度波動(dòng)干擾。4. 航空航天：用于航空航天高精度儀器設(shè)備。如衛(wèi)星搭載的光學(xué)成像設(shè)備關(guān)鍵部件，在極端溫度環(huán)境保持尺寸精度，保證成像質(zhì)量。

加工與熱處理

1. 冷加工：性能良好，但變形率不宜過大（一般建議不超過 30%），否則易產(chǎn)生裂紋。冷加工后可在 300 - 400℃進(jìn)行去應(yīng)力退火，消除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸。2. 熱加工：加熱溫度 1100 - 1150℃，終鍛溫度不低于 850℃。熱加工后需在 800 - 850℃退火，消除加工硬化，恢復(fù)材料塑性和低膨脹性能。3. 熱處理：一般退火溫度 850 - 900℃，保溫 1 - 3 小時(shí)后隨爐冷卻，獲得均勻穩(wěn)定組織性能。