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4J58膨脹合金

一、4J58概述

4J58是在室溫至600℃溫度范圍內(nèi)，具有一定膨脹系數(shù)的合金。在環(huán)境溫度下與鋼和鑄鐵的膨脹系數(shù)基本一致，且有良好的加工性能。在長期使用中尺寸穩(wěn)定性好，并有一定的耐蝕性。

1.1 4J58材料牌號 4J58。

1.2 4J58相近牌號 58H-BИ(俄羅斯)、N58(法國)。

1.3 4J58材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) YB/T 5238-1993《線紋尺合金4J58技術(shù)條件》。

1.4 4J58化學(xué)成分 見表1-1。

表1-1%

在平均線膨脹系數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下，允許鎳含量偏離表1-1規(guī)定范圍。

1.5 4J58熱處理制度 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)性能檢驗試樣在氫氣或真空中加熱到900℃±20℃，保溫1h,以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出爐。

1.6 4J58品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 伯鎳實業(yè)可供品種為熱軋（鍛）狀態(tài)棒材。

1.7 4J58熔煉與鑄造工藝 用非真空感應(yīng)爐、電弧爐熔煉后，再進(jìn)行電渣重溶。

1.8 4J58應(yīng)用概況與特殊要求 該合金性能穩(wěn)定，主要用來制作在室溫(20℃)傳遞標(biāo)準(zhǔn)長度的精密線紋尺（標(biāo)準(zhǔn)尺），以及制作固定在座標(biāo)鏜床床身上的刻線尺。在生產(chǎn)及驗收時應(yīng)特別注意碳及其他雜質(zhì)的含量，因為它們是造成尺寸不穩(wěn)定的原因之一。此外，應(yīng)盡量減小后部工序造成的內(nèi)應(yīng)力，適當(dāng)加長生產(chǎn)周期進(jìn)行自然時效。

二、4J58物理及化學(xué)性能  

2.1 4J58熱性能

2.1.1 4J58溶化溫度范圍 1430～1450℃。

2.1.2 4J58熱導(dǎo)率 λ=20.9W/(m?℃)。

2.1.3 4J58線膨脹系數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，合金線膨脹系數(shù)α1(20～100℃)=(11.1～11.9)×10-6℃-1。

該合金的平均線膨脹系數(shù)見表2-1。合金的膨脹曲線見圖2-1。

表2-1

2.2 4J58密度 ρ=8.32g/cm3。

2.3 4J58電性能 電阻率ρ=0.3μΩ·m。

2.4 4J58磁性能

2.4.1 4J58居里點 Tc≈600℃。

2.4.2 4J58合金的磁性能 見表2-2。

2.5 4J58化學(xué)性能 合金在大氣、淡水和海水中有較好的耐腐蝕性。

在4000A/m下，剩余磁感應(yīng)強度Br=0.49T，矯頑力Hc=50A/m。

表2-2

三、4J58力學(xué)性能

3.1 4J58技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能

3.2 4J58室溫及各種溫度下的力學(xué)性能 

3.2.1 4J58拉伸性能 合金（退火態(tài)）在常溫下的拉伸性能見表3-1。

表3-1

3.3 4J58持久和蠕變性能

3.4 4J58疲勞性能 

3.5 4J58彈性性能 

3.5.1 4J58彈性模量 E=150GPa。

四、4J58組織結(jié)構(gòu)

4.1 4J58相變溫度  

4.2 4J58時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線 

4.3 4J58合金組織結(jié)構(gòu) 合金為穩(wěn)定的奧氏體組織。

4.4 4J58晶粒度 合金的實際晶粒度應(yīng)為4～6級，在同一個磁場內(nèi)不允許出現(xiàn)3個級別的晶粒。

合金中心疏松應(yīng)小于1級。其氧化物、氮化物總量應(yīng)不大于1級。

五、4J58工藝性能與要求

5.1 4J58成形性能 合金具有良好的熱加工和冷加工性能。

5.2 4J58焊接性能 合金具有良好的焊接性能。

5.3 4J58零件熱處理工藝 零件在刨、磨加工時，應(yīng)進(jìn)行多次反復(fù)熱處理，以達(dá)到均勻組織，消除內(nèi)應(yīng)力，保證長期使用中尺寸穩(wěn)定性。以線紋尺為例其熱處理工藝見圖5-1。

5.4 4J58表面處理工藝 表面處理可采用噴砂、拋光或酸洗。

5.5 4J58切削加工與磨削性能 合金具有良好的切削加工、磨削、拋光及刻線性能。