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4J40膨胀合金
一、4J40概述
4J40属于Fe-Ni-Co三元合金，居里点在300℃以上。该合金在-20～300℃温度范围内具有较低的膨胀系数，直至-60℃温度下，不发生奥氏体(γ)→马氏体(M)的转变。该合金主要用于制造要求在-50～300℃温度范围内尺寸高度的仪表零件和电子器件。
1.1 4J40材料牌号 4J40。
1.2 4J40相近牌号
1.3 4J40材料的技术标准 YB/T 5241-1993《低膨胀合金4J32、4J36、4J38和4J40技术条件》。
1.4 4J40化学成分 见表1-1。
表1-1%
C | Si | Mn | P | S | Ni | Co | Fe |
≤ | |||||||
0.05 | 0.15 | 0.25 | 0.020 | 0.020 | 32.4～33.4 | 7.00～8.00 | 余量 |
在平均线膨胀系数达到标准规定条件下，允许镍、钴含量偏离表1-1规定范围。
1.5 4J40热处理制度 标准规定的膨胀系数及低温组织稳定性的性能检验试样按下述方法加工和热处理：将半成品试样加热至840℃±10℃，保温1h,水淬，再将试样加工为成品试样，在315℃±10℃保温1h，随炉冷或空冷。
1.6 4J40品种规格与供应状态 管、丝和带材。
1.7 4J40熔炼与铸造工艺 用非真空感应、真空感应炉和电弧炉熔炼。
1.8 4J40应用概况与特殊要求 该合金是20世纪70年代我国研制的新产品。经多年使用。主要用于电真空工业中制造各种束调管、微波管的谐振腔和外形尺寸随温度变化较小的零部件。在使用中应严格控制热处理工艺及加工工艺，根据使用温度应严格检验其组织稳定性能。
二、4J40物理及化学性能
2.1 4J40热性能
2.1.1 4J40线膨胀系数 标准规定α1(20～300℃)≤2.0×10-6℃-1。
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
/10-6℃-1 | ||||
20～50℃ | 20～100℃ | 20～200℃ | 20～300℃ | 20～400℃ |
1.4 | 1.3 | 1.2 | 1.7 | 4.5 |
2.2 4J40密度
2.3 4J40电性能
2.4 4J40磁性能 合金属于铁磁性。
2.5 4J40化学性能 合金在大气、淡水和海水中有较好的。
三、4J40力学性能
四、4J40组织结构
4.1 4J36相变温度 γ→α相变温度在－60℃以下。
4.2 4J36时间-温度-组织转变曲线
4.3 4J36合金组织结构 合金按1.5规定的热处理制度处理后，为奥氏体组织，而且再经-60℃冷冻2h,不应出现马氏体组织。但当合金成分不当时，在常温或低温下将发生不同程度的奥氏体(γ)向针状马氏体(α)转变，相变时伴随着体积膨胀效应。
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