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4J32因瓦合金 膨脹合金

因瓦合金也稱為殷鋼，是一種鎳鐵合金，其成分為鎳36%，鐵63.8%，碳0.2%，它的熱膨脹系數(shù)極低，能在很寬的溫度范圍內(nèi)保持固定長(zhǎng)度。 中文名 超因瓦合金 外文名 superinvar 學(xué)    科 冶金工程 領(lǐng)    域 冶煉 別    稱 殷鋼 范    圍 鎳鐵合金 目錄 1 物理性能 2 相關(guān)工程應(yīng)用 3 缺點(diǎn)改進(jìn) 4 前景和展望 物理性能編輯 目前廣泛使用的超因瓦合金有4J32和4J5兩種牌號(hào)。

主要有鐵鉆鎳三種元素組成，其中大致含有31~33%的Ni，4~6%的Co，余量為Fe。由此可以看出“超”體現(xiàn)在這4~6% 的Co上。其中Fe以r相的形式存在。由此決定了超因瓦合金以下幾個(gè)方面的特殊物理性能。 (1)線膨脹系數(shù)很小，在20到100℃溫度范圍內(nèi)，其線膨脹系數(shù)是普通因瓦合金的一半左右。 (2)導(dǎo)熱系數(shù)低。 (3)塑性韌性好。 (4)由于超因瓦合金含鎳量較高，提高了超因瓦合金的耐磨性。 (5)抗氫環(huán)境脆性較好 [1]  。 相關(guān)工程應(yīng)用編輯 由于超因瓦合金的線膨脹系數(shù)很低，故傳統(tǒng)上將其用于制造精密儀器從而避免溫度變化所帶來(lái)的測(cè)量誤差。隨著科技進(jìn)步，超因瓦合金有了許多新的應(yīng)用?？捎糜谥圃熘C振腔，顯微鏡天文望遠(yuǎn)鏡的支撐系統(tǒng)。在航天航空、軍事武器、微波通訊、彩電陰罩以及石油運(yùn)輸容器上也有應(yīng)用。綜上所述，利用線膨脹系數(shù)低的特點(diǎn)，可以將超因瓦合金用于制造各種精密儀器，在20~100℃ 的溫度范圍內(nèi)，能保證其穩(wěn)定性。但超因瓦合金也有缺陷：加工超因瓦合金，對(duì)刀具的磨損較大，使加工困難。并且在切削過(guò)程中，由于摩擦產(chǎn)熱，超因瓦合金產(chǎn)生相變，使切削性能變得更差。另外，由于自身材質(zhì)偏軟，在工作、運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中可能會(huì)導(dǎo)致其表面刮擦，破壞，嚴(yán)重時(shí)將影響其實(shí)際工作。線膨脹系數(shù)的溫度范圍相比因瓦合金較窄，這和超因瓦合金的相不如因瓦穩(wěn)定有關(guān)。

4J32因瓦合金 膨脹合金以下是超因瓦合金的幾個(gè)重要應(yīng)用： 1．在航空領(lǐng)域。由于具有高強(qiáng)度和低膨脹等特性，超因瓦合金可以嚴(yán)格控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部件和靜止部件間的間隙。提高能量輸入與輸出效率。高強(qiáng)度增加了合金的強(qiáng)度密度比以降低飛機(jī)起飛重量。 2．在航天領(lǐng)域。超因瓦合金具有比目前高溫合金都要好的抗氫環(huán)境脆性，尤其是抗大氣高壓氫脆性能，可用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中氫氣環(huán)境下服役的構(gòu)件。 3．低溫穩(wěn)定材料中。FeNi32Co4在-273℃下也能保障組織穩(wěn)定性。這就在極限的溫度條件下，保證了測(cè)量的精度。作為低膨脹合金，都要求組織穩(wěn)定性，而這種超因瓦合金很好的適應(yīng)了這一要求。 4．美國(guó)卡朋特公司開(kāi)發(fā)出一種叫做“carpenter super invar32-5”的超因瓦合金，并且已經(jīng)將其用于離子諧振腔。這種合金不僅具有超因瓦合金膨脹系數(shù)低的特點(diǎn)，它的熱質(zhì)量也很高，可以有效的提高激光器的工作性能。這是一種固溶態(tài)合金，在-55℃~-95℃范圍內(nèi)熱膨脹系數(shù)比較低。 5．計(jì)時(shí)裝置。將超因瓦合金用于計(jì)時(shí)裝置的擺桿，使溫度對(duì)其的影響降至小。計(jì)時(shí)裝置需要很高的精度，超因瓦合金可以將其提高到一個(gè)很高的水準(zhǔn) [2]  。

缺點(diǎn)改進(jìn)編輯 1．為了克服超因瓦合金難加工的特點(diǎn)，我們可以采用合理選用刀具的方法根據(jù)超因瓦合金的切削特點(diǎn)。要求刀具材料應(yīng)具備耐熱性好、耐磨性高、與工件材料的親和作用小等特點(diǎn)。因此一般采用高速鋼和硬質(zhì)合金。除此之外，在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，采用涂層刀具亦能獲得較好的加工質(zhì)量。 2．日本山陽(yáng)特殊鋼公司開(kāi)發(fā)出的“Invar—H3”，是一種具有很高強(qiáng)度的新型因瓦合金。將其用于高壓輸電線芯線，同時(shí)具有很好的抗扭轉(zhuǎn)性能。這種合金啟發(fā)我們可以通過(guò)對(duì)超因瓦合金的成分進(jìn)一步改造使其提高自身強(qiáng)度，生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)男枰?3．加工成本高、難度大是制約低膨脹因瓦合金模具在復(fù)合材料成形應(yīng)用中的一個(gè)主要因素。哈爾濱工業(yè)大學(xué)通過(guò)對(duì)因瓦合金成分進(jìn)行微量調(diào)整，對(duì)因瓦合金在大氣下的熔煉工藝、鑄造工藝進(jìn)行了試驗(yàn)研究。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，獲得了機(jī)械性能好，膨脹系數(shù)低，空隙率低的因瓦合金模具，這一結(jié)果也提醒著我們改變超因瓦合金成分以及制造工藝，需要不斷的摸索和重復(fù)試驗(yàn)。

在我們生產(chǎn)因瓦合金的過(guò)程中，我們用到的處理方式有哪些？這些處理方式有何注意細(xì)節(jié)，下面我們九銘特鋼給您介紹關(guān)于特殊鋼因瓦合金的處理方式說(shuō)明。

首先，我們了解因瓦合金的處理方式一般有熱處理、打磨、機(jī)加工以及焊接，當(dāng)我們對(duì)因瓦合金進(jìn)行熱處理時(shí)，不同的固溶處理和時(shí)效處理工藝會(huì)得到不同的材料性能。由于γ相的擴(kuò)散速率較低，所以通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的時(shí)效處理能使因瓦合金合金獲得 的機(jī)械性能。當(dāng)我們打磨因瓦合金時(shí)，在因瓦合金工件焊縫附近的氧化物要比不銹鋼的更難以去除，需要用細(xì)砂帶打磨，在 酸的混合酸中酸洗之前，也要用砂紙去除氧化物或進(jìn)行鹽浴預(yù)處理。  此外，因瓦合金的機(jī)加工需在固溶處理后進(jìn)行，要考慮到材料的加工硬化性，與奧氏體不銹鋼不同的是， 因瓦合金適合采用低表面切削速度。

沉淀硬化型的因瓦合金合金很適合于焊接，無(wú)焊后開(kāi)裂傾向。適焊性、易加工性、高強(qiáng)度是這種材料的幾大優(yōu)點(diǎn)。打磨因瓦合金時(shí)，因瓦合金適合于電弧焊、等離子焊等。在焊接前，材料表面要潔凈、無(wú)油污、無(wú)粉筆記號(hào)等，焊縫周圍25mm 范圍內(nèi)要打磨露出光亮的金屬。