4J36精密合金高温合金详细参数

一、概述

4J36精密合金，又称为Invar 36，是一种镍铁合金，以其极低的热膨胀系数和优异的尺寸稳定性著称。它主要应用于对尺寸精度要求极高的环境，如精密仪器、激光设备、测量器具和航空航天领域的关键零部件。

二、标准

4J36精密合金的生产和应用需要符合特定的国际和国家标准，以确保其在各种极端环境下的性能。常见的标准包括：

• ASTM F1684-18: 标准规范涵盖了高镍合金，包括4J36的化学成分、机械性能和热处理要求。
• GB/T 15002-2008: 中国国家标准，规定了铁镍膨胀合金的技术条件，涵盖了4J36的成分、性能和测试方法。
• ISO 9445-1:2009: 涵盖冷轧薄板和带材的不锈钢和耐腐蚀合金，包括4J36在内的高温合金材料。

这些标准确保4J36在制造和使用中的一致性和可靠性。

三、材料成分

4J36的化学成分主要由以下元素组成（按重量百分比）：

• 镍 (Ni): 35.0% - 37.0%
• 铁 (Fe): 余量
• 钴 (Co): ≤ 0.5%
• 碳 (C): ≤ 0.05%
• 硅 (Si): ≤ 0.30%
• 锰 (Mn): ≤ 0.60%
• 磷 (P): ≤ 0.020%
• 硫 (S): ≤ 0.020%

这种成分组合赋予了4J36合金优异的热膨胀特性和机械性能。

四、材料硬度

4J36精密合金的硬度是其一个重要的机械性能指标。其硬度取决于合金的加工状态和热处理工艺。一般而言，4J36在退火状态下的布氏硬度（HB）在130至180之间。以下是不同热处理条件下的典型硬度值：

• 退火态: 130 - 160 HB
• 冷轧态: 170 - 200 HB

退火状态下的4J36合金具有较好的延展性和韧性，而冷轧状态下硬度较高，适用于某些特定的工业应用。

五、耐高温性能

4J36合金的耐高温性能主要体现在其热膨胀系数和在高温下的机械性能稳定性。其主要特点包括：

• 低热膨胀系数: 在-100°C至200°C范围内，4J36的平均线膨胀系数约为1.2 x 10^-6 /°C，这使其在温度变化时能够保持尺寸的稳定。
• 耐高温: 虽然4J36合金在常温下性能最佳，但它在400°C以下也能保持良好的机械性能和稳定的热膨胀系数。在400°C以上，虽然其热膨胀系数会增加，但仍可在高达800°C的环境中短时间使用，适用于一些需要高温操作的场合。

六、力学性能

4J36合金的力学性能在不同温度下表现如下：

• 室温（20°C）：

  • 抗拉强度: 490 - 680 MPa
  • 屈服强度: ≥ 240 MPa
  • 伸长率: 25 - 35%

• 200°C：

  • 抗拉强度: 450 - 650 MPa
  • 屈服强度: ≥ 230 MPa
  • 伸长率: 20 - 30%

• 400°C：

  • 抗拉强度: 400 - 600 MPa
  • 屈服强度: ≥ 220 MPa
  • 伸长率: 15 - 25%

这些力学性能使得4J36在高温环境下仍能保持足够的强度和韧性。

七、应用领域

4J36精密合金因其独特的性能，在多个高精密和高要求的领域得到了广泛应用，包括：

• 精密仪器: 用于制造钟表、光学仪器和其他精密测量设备。
• 航空航天: 用于制造卫星、火箭和其他航空航天器的关键部件，保证在极端温度下的尺寸稳定性。
• 电子行业: 用于制造电子元件和集成电路的基板和引线框架。
• 医疗设备: 用于制造需要高精度和高可靠性的医疗仪器和设备。
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八、结论

4J36精密合金以其低热膨胀系数、优良的耐高温性能和良好的力学性能，成为高精度和高可靠性要求领域的首选材料。其在各种标准下严格控制的成分和性能，确保了在各种复杂和极端环境中的稳定性和可靠性。

通过对4J36合金的详细了解和合理应用，可以在多种工业和科研领域实现高精度、高可靠性的目标，推动科技进步和工业发展。