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4J38

一、4J38概述 

易切削低膨脹合金4J38時在4J3金的基礎上加入適量的硒（Se)元素而得到的，與4J3金相比，它具有良好的切削加工性能和相近的膨脹系數。該合金主要用于制造在氣溫變化范圍內尺寸近似恒定、且表面粗糙度要求高的零件。

1.14J38材料牌號4J38。

1.24J38相近牌號4J38合金相近于的36NiFM、LnvavFreeMachining、Simonds38-7FM、CarpenterFreeCutInvar36[1]。

1.34J38材料的技術標準YB/T5241-1993《低膨脹合金4J32、4J36、4J38和4J40技術條件》。

1.44J38化學成分見表1-1。

表1-1% 

在平均線膨脹系數達到標準規定條件下，允許鎳含量偏離表1-1規定范圍。

1.54J38熱處理制度標準規定的膨脹系數性能檢驗試樣按下述方法加工和熱處理：將半成品試樣加熱至840℃?10℃，保溫1h,水淬，再將試樣加工為成品試樣，在315℃?10℃保溫1h，隨爐冷或空冷。

1.64J38品種規格與供應狀態品種有棒、管、板、絲和帶材。

1.74J38熔煉與鑄造工藝用非真空感應爐、真空感應爐和電弧爐熔煉。

1.84J38應用概況與特殊要求該合金是在20世紀80年代初在我國研制成功。經多年使用，性能穩定。主要用于加工制做微波腔體、內波導等零件。尺寸精度、表面粗糙度均獲得滿意效果。使用中應嚴格控制熱處理工藝和加工工藝，以保證材料性能的穩定性。

二、4J38物理及化學性能 

2.14J38熱性能

2.1.14J38溶化溫度范圍合金熔點約為1430℃。

2.1.24J38熱導率λ=11W/(m?℃)。

2.1.34J38比熱容c(20～100℃)=515J/(kg?℃)。

2.1.44J38線膨脹系數標準規定，α1(20～100℃)≤1.5?10-6℃-1[2]。

不同熱處理工藝，對合金平均線膨脹系數的影響，見表2-1。

表2-1[2] 

2.24J38密度ρ=8.10g/cm3。

2.34J38電性能電阻率ρ=0.89μΩ?m。

2.44J38磁性能

2.54J38化學性能合金在大氣、淡水和海水中有一定的耐腐蝕性能。

三、4J38力學性能 

3.14J38技術標準規定的性能

3.24J38室溫及各種溫度下的力學性能

3.2.14J38硬度合金不同狀態的硬度見表3-1。

3.2.24J38拉伸性能合金不同狀態的拉伸性能見表3-1。

表3-1[2,3] 

3.34J38持久和蠕變性能

3.44J38疲勞性能

3.54J38彈性性能

3.5.14J38彈性模量見表3-1。

四、4J38組織結構 

五、4J38工藝性能與要求 

5.14J38成形性能4J38合金因含有硒，熱加工性能比較差。在錳、硒元素有適當比例的條件下，熱加工性能可獲得改善。該合金鍛造溫度一般在980～1120℃。冷加工性能較好，冷軋應變量可達50%以上，冷拉應變量可達70%左右。

熱加工時，應避免在含的氣氛中加熱。

5.24J38焊接性能

5.34J38零件熱處理工藝該合金的熱處理可分為：消除應力退火、中間退火及穩定化處理。

(1)消除應力退火為消除零件在機械加工后的殘存應力，要進行消除應力退火：530～550℃，保溫1～2h,爐冷。

(2)中間退火為消除合金在冷軋，冷拔、冷沖壓過程中引起的加工硬化現象，以利于繼續加工。工件加熱到830～880℃，保溫30min，爐冷或空冷。

(3)穩定化處理為獲得具有較低的膨脹系數又能使其性能穩定的處理。一般采用三段處理。

a)均勻化：在加熱中，合金中的雜質充分固溶和合金化元素趨于均勻。工件在保護氣氛中，加熱到830℃，保溫20min～1h，淬火。

b)回火：在回火過程中能夠部分消除由淬火產生的應力。工件加熱到315℃，保溫1～4h，爐冷。

c)穩定化時效：使合金的尺寸穩定。工件加熱到95℃，保溫48h。

對于冷加工或機械加工后的高精度零件，不宜采用高溫處理時，可采用下述消除應力穩定化處理：工件加熱到315～370℃，1～4h。

該合金不能用熱處理硬化。

5.44J38表面處理工藝表面處理可采用噴砂、拋光或酸洗。合金可用25%溶液在70℃下酸洗，清除氧化皮。

5.54J38切削加工與磨削性能該合金切削加工性能良好。加工時采用高速鋼或硬質合金刀具。切削時可使用冷卻劑。該合金磨削性能良好。