4J50是一种定膨胀(低膨胀)铁镍基合金,常用于精密光学、计量基板和精密模具。4J50主要成分为Ni≈36%、Fe余量、微量C、Mn、Si等,密度约8.1 g/cm3,常温线膨胀系数(20–100°C)约1.0×10^-6/K量级,弹性模量约150–170 GPa,抗拉强度典型值在350–450 MPa范围,伸长率约10–15%,热导率约10 W/(m·K)。在加工与热处理上,4J50可通过退火(600–800°C)消除内应力以稳定尺寸,冷加工后需回火调整残余磁性和热膨胀特性。
技术参数要点:成分Ni≈36%、密度8.1 g/cm3、CTE≈1.0×10^-6/K(20–100°C)、抗拉350–450 MPa、热导约10 W/m·K、工作温度范围-196°C至400°C(高温下磁结构变化会影响CTE)。检验与表征可参照ASTM E228(线膨胀测定)与GB/T 13377类国标方法,材料化学成分与力学性能检验参照美/国标与国标对照体系进行(示例:ASTM E228、GB/T 13377)。
常见选材误区:误区一,把4J50当作高强度替代材料,结果尺寸稳定好但强度不达标;误区二,忽视温度区间对CTE的非线性,导致在高温或低温段尺寸误差超标;误区三,误认为4J50耐腐蚀性等同于不锈钢,实际需要表面处理或选用防护层。
技术争议点:围绕4J50与Invar36在长期稳定性与再结晶处理上的差异有分歧,一派认为通过微合金化与热处理能显著提升长期零点漂移,另一派认为磁结构退化与应力松弛主导稳定性,化学改良效果有限。对此,设计时应结合应用温度历史、应力状态与测量频率做验证试样。
市场与选材建议:原材料成本受镍价影响明显,可参考LME镍价与上海有色网现货走势评估合金成本。4J50在精密尺寸控制领域成本/性能比优于多数大型同类合金,但必须结合工艺路线(铸造/锻造/加工/热处理)与最终检测标准确定是否为最合适的材料。



