4J58
材料牌號：4J58鐵鎳定膨脹合金
俄羅斯牌號：58H-BИ
法國牌號：N58
一、4J58精密合金概述：
4J58是在室溫至600℃溫度范圍內，具有一定膨脹系數的合金。在環境溫度下與鋼和鑄鐵的膨脹系數，基本一致，且有良好的加工性能。在長期使用中尺寸穩定性好，并有一定的耐蝕性。
1、4J58材料牌號：4J58。
2、4J58相近牌號：58H-BИ(俄羅斯)、N58(法國)
[1～3]。
3、4J58材料的技術標準
4、4J58化學成分：見表1-1。
表1-1 %
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C≤
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Si≤
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Mn≤
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P≤
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S≤
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Cr≥
|
Ni≥
|
Mo≥
|
Cu≤
|
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0.03
|
0.25
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0.60
|
0.015
|
0.015
|
-
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57.5-59.5
|
-
|
-
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其他
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Al≤
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Ti≤
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Fe≤
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B≤
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V≤
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W≤
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Nb≤
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N≤
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-
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-
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余量
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-
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-
|
-
|
-
|
-
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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。
5、4J58熱處理制度：標準規定的膨脹系數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。
6、4J58品種規格與供應狀態：供應品種為熱軋（鍛）狀態棒材。
7、4J58熔煉與鑄造工藝：用非真空感應爐、電弧爐熔煉后，再進行電渣重溶。
8、4J58應用概況與特殊要求：該合金性能穩定，主要用來制作在室溫(20℃)傳遞標準長度的精密線紋尺（標準尺），以及制作固定在座標鏜床床身上的刻線尺。在生產及驗收時應特別注意碳及其他雜質的含量，因為它們是造成尺寸不穩定的原因之一。此外，應盡量減小后部工序造成的內應力，適當加長生產周期進行自然時效。
二、4J58物理及化學性能：
1、4J58熱性能：
(1)、4J58溶化溫度范圍： 1430～1450℃
[1]。
(2)、4J58熱導率：λ=20.9W/(m?℃)
[1]。
(3)、4J58線膨脹系數：標準規定，合金線膨脹系數α
1(20～100℃)=(11.1～11.9)×10
-6℃
-1。
該合金的平均線膨脹系數見表2-1。合金的膨脹曲線見圖2-1。
表2-1[1]
|
溫度范圍/℃
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 /10-6℃-1
|
溫度范圍/℃
|
/10-6℃-1
|
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20～50
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10.6
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20～400
|
11.9
|
|
20～100
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11.3
|
20～500
|
12.1
|
|
20～200
|
11.5
|
20～600
|
12.3
|
|
20～300
|
11.7
|
|
|
2、4J58密度：ρ=8.32g/cm
3[1]。
3、4J58電性能：電阻率ρ=0.3μΩ·m
[1]。
4、4J58磁性能：
(1)、4J58居里點 T
c≈600℃
[1]。
(2)、4J58合金的磁性能 見表2-2。
5、4J58化學性能：合金在大氣、淡水和海水中有較好的耐腐蝕性。
在4000A/m下，剩余磁感應強度B
r=0.49T，矯頑力H
c=50A/m
[1]。
表2-2[1]
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H/(A/m)
|
B/T
|
H/(A/m)
|
B/T
|
H/(A/m)
|
B/T
|
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8
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2.0×10-2
|
80
|
0.41
|
2000
|
1.49
|
|
16
|
3.0×10-2
|
160
|
0.85
|
4000
|
1.53
|
|
24
|
5.0×10-2
|
400
|
1.19
|
|
|
|
40
|
0.10
|
800
|
1.37
|
|
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三、4J58力學性能：
1、4J58技術標準規定的性能
2、4J58室溫及各種溫度下的力學性能：4J58拉伸性能：合金（退火態）在常溫下的拉伸性能見表3-1。
表3-1[1]
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σb/MPa
|
σP0.2/MPa
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δ/%
|
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550
|
206
|
35
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3、4J58持久和蠕變性能
4、4J58疲勞性能
5、4J58彈性性能：4J58彈性模量： E=150GPa
[4]。
四、4J58組織結構：
1、4J58相變溫度
2、4J58時間-溫度-組織轉變曲線
3、4J58合金組織結構：合金為穩定的奧氏體組織。
4、4J58晶粒度：合金的實際晶粒度應為4～6級，在同一個磁場內不允許出現3個級別的晶粒。合金中心疏松應小于1級。其氧化物、氮化物總量應不大于1級。
五、4J58工藝性能與要求：
1、4J58成形性能：合金具有良好的熱加工和冷加工性能。
2、4J58焊接性能：合金具有良好的焊接性能。
3、4J58零件熱處理工藝：零件在刨、磨加工時，應進行多次反復熱處理，以達到均勻組織，消除內應力，保證長期使用中尺寸穩定性。以線紋尺為例其熱處理工藝見圖5-1。
4、4J58表面處理工藝：表面處理可采用噴砂、拋光或酸洗。
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。
六、4J58品種規格與供應狀態：
1、品種分類：可生產各種規格的無縫管、鋼板、圓鋼、鍛件、法蘭、圓環、焊管、鋼帶、絲材及配套焊材。
2、交貨狀態：無縫管：固溶+酸白，長度可定尺；板材：固溶、酸洗、切邊；焊管：固溶酸白+RT%探傷，鍛件：退火+車光；棒材以鍛軋狀態、表面磨光或車光；帶材經冷軋、固溶軟態、去氧化皮交貨；絲材以固溶酸洗盤狀或直條狀、固溶直條細磨光狀態交貨。
