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4J36膨脹合金，也稱為因瓦合金(Invar 36 alloy)，是一種具有超低膨脹系數(shù)的特殊的低膨脹鐵鎳合金。下面將詳細探討4J36膨脹合金的特性、應用領域、加工工藝等多方面內(nèi)容：

1. 基本特性及化學成分
   • 成分：4J36合金主要成分包括鎳（Ni）35%-37%，鐵（Fe）余量。鎳是關鍵元素，使得合金擁有極低的熱膨脹系數(shù)。
   • 物理性質(zhì)：該合金密度為8.1g/cm?，熔化溫度范圍為1430-1450℃。在20-100℃范圍內(nèi)，其平均線膨脹系數(shù)極低，僅為≤1.5×10^-6/℃，因此尺寸穩(wěn)定。
2. 機械性能
   • 硬度：退火狀態(tài)下，4J36合金的硬度HV為140。
   • 拉伸性能：退火狀態(tài)下，抗拉強度約為450MPa，屈服強度約為274MPa，延伸率為35%。
3. 磁性能和居里點
   • 居里點：4J36合金的居里點約為230℃，低于這一溫度時合金是鐵磁性的，具有很低的膨脹系數(shù)，而高于這一溫度時合金為無磁性的，膨脹系數(shù)增大。
   • 磁性能數(shù)據(jù)：在不同磁場強度下，合金的磁感應強度和矯頑力等參數(shù)詳見表2-3。
4. 熱處理制度
   • 消除應力退火：加熱至530～550℃，保溫1～2小時，隨后爐冷。這一處理主要為了消除機械加工后的殘余應力。
   • 中間退火：加熱至830～880℃，保溫30分鐘，然后爐冷或空冷。這一處理是為了消除冷加工過程中產(chǎn)生的加工硬化現(xiàn)象。
   • 穩(wěn)定化處理：包括均勻化處理（830℃，保溫20min～1h，淬火）、回火（315℃，保溫1～4h，爐冷）和穩(wěn)定化時效（95℃，保溫48h）。這些步驟旨在獲得較低的膨脹系數(shù)并穩(wěn)定材料性能。
5. 應用領域
   • 精密儀器：用于制造需要極高精度和尺寸穩(wěn)定性的精密儀器、標準量具、微波諧振腔等。
   • 高科技應用：廣泛應用于航空工業(yè)、激光控制裝置、人造衛(wèi)星和發(fā)射器電子控制單元框架等高科技領域。
   • 化工領域：可用于生產(chǎn)、儲存和運輸液化氣的設備，以及在低溫測量和控制儀器中的應用。
6. 焊接和加工工藝
   • 焊接方法：可采用鎢電極焊、金屬電弧焊、等離子焊、手工電弧焊等多種焊接工藝。焊接前，材料應處于退火態(tài)且表面干凈無油污。
   • 機械加工：由于合金硬度較高，加工難度較大，通常需要進行預處理和采用適當?shù)募庸?shù)和刀具。
7. 優(yōu)點和局限性
   • 優(yōu)點：極低的熱膨脹系數(shù)使其在寬溫度范圍內(nèi)保持尺寸穩(wěn)定；良好的耐腐蝕性和機械性能；適用于多種精密應用場合。
   • 局限性：材料成本較高，增加了制造成本；并且具有一定磁性，可能不適用于某些特定場合。

綜上所述，4J36膨脹合金以其獨特的低膨脹特性、優(yōu)異的機械性能和廣泛的應用領域，成為現(xiàn)代科技與工業(yè)不可或缺的重要材料。在使用時，需注意其加工工藝和環(huán)境適應性，以充分發(fā)揮其優(yōu)越性能。