4j36热处理工艺4j36殷钢合金化学成分
上海闽钢tes：A1a3a1a6a6a3a6a8a1a9a9a
4J36是一种具有超低膨胀系数的低膨胀铁镍合金。其中对碳、锰成分的控制非常重要。冷变形能降低热膨胀系数，在特定温度范围内的热处理能使热膨胀系数稳定化。在室温干燥空气中4J36具有抗腐蚀性。在其他恶劣环境中，如潮湿空气中，有可能会发生腐蚀（生锈）。
牌号: 4J32、4J36、invar、殷钢、因瓦合金
执行标准: YB／T 5241—2005
用途4J32、4J36适用于在环境温度变化范围内，制作对尺寸具有要求的仪表零件。
4J32、4J36合金的牌号和化学成分：
合金
牌号
化学成分(质量分数)(％)
C
Si
Cu
Se
Mn
Ni
Co
Fe
≤
4J32
0.05
0.20
0.020
0.020
0.40～0.80
---
0.20～0.60
31.5～33.0
3.20～4.20
余量
4J36
0.05
0.30
0.020
0.020
----
---
0.20～O.60
35.0～37.0
----
余量
4J36合金的线胀系数：
合号
试样热处理制度
平均线胀系数ā／(10-6/ ℃)
20～l00℃
20～300°C
4J32
将半成品试样加热至840±10°C，保温lh，水淬，再将试样加工为成品试样。在315±l0℃保温lh随炉冷或空冷
≤1.0
4J36
≤1.5
4J32、4J36合金的典型膨胀系数：
合号
平均线胀系数ā／(10-6/ ℃)
20～50℃
20～100℃
20～200℃
20～300℃
20～400℃
20～500℃
4J32
0.7
0.8
1.4
4.3
7.2
9.3
4J36
0.6
0.8
2.0
5.1
8.0
10.0
注：表中所列数据仅供参考。
试验结果与分析
退火工艺对显微组织的影响
不同退火热处理状态下的金相组织如图1所示。从图1(a)可以看出，650℃退火时，试样组织无明显变化，为冷轧变形后的纤维状奥氏体组织，晶粒沿轧制方向明显被拉长，没有发生再结晶。从图1(b)可以看出，退火温度为700℃时，纤维组织形状发生明显变化，晶粒的长宽比降低，晶粒趋于等轴状，开始发生再结晶。从图1(c)可以看出，750℃退火时，组织中基本上看不到纤维状变形晶粒，完全由细小的等轴晶粒和少量的退火孪晶组成，再结晶趋于完成。从图1(c~f)可以看出，随着退火温度的升高和保温时间的延长，再结晶晶粒尺寸明显增加。这是由于晶界迁移的过程就是原子的扩散过程，所以当形变量一定时，温度越高，原子扩散的速度越大，晶粒长大速度就越快。
退火工艺对力学性能的影响
冷轧后的4J36合金具有较高的屈服强度(740MPa) 和抗拉强度(768MPa) ， 二者差别不大， 但是伸长率较差，在3%左右。经700~750℃退火后，4J36合金组织发生了明显的回复和再结晶过程，导致晶粒内部位错减少，发生退火软化现象，屈服强度和抗拉强度都有大幅下降，且屈服强度下降得更多(如图2(a，b)所示)。随着退火温度升高、保温时间延长，晶粒内部的位错密度加速减少，再结晶晶粒开始粗化，屈服强度和抗拉强度进一步下降。
800℃以下退火时，4J36合金伸长率随着保温时间的延长而显著提高，如图2(c)所示。800~850℃
退火时，伸长率随着保温时间的延长呈先提高再降低的趋势。伸长率随着退火温度的升高而升高，但保温时间达到2h时，800~850℃退火时的伸长率低于750℃退火时，这是由于800℃以上退火时，高温并且长时间保温使晶粒不断粗化，从而导致伸长率下降。
断口形貌分析
图3为4J36合金拉伸试样的断口显微形貌。从图3中可以看出，在650~750℃退火后，试样拉伸断口的微观形貌呈现出许多的韧窝结构，并且部分韧窝沿深度方向呈锥状。随着退火温度的提高，韧窝数量逐渐增多，并且深度增加，说明塑性变形能力越来越强。750~850℃退火时韧窝数量和深度变化不明显，表明在此温度区间内退火，塑性变化不大。
