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4J58膨脹合金

一、4J58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。

1.1 4J58材料牌號 4J58。

1.2 4J58相近牌號 58H-BИ(俄羅斯)、N58(法國)。

1.3 4J58材料的技術標準 YB/T 5238-1993《線紋尺合金4J58技術條件》。

1.4 4J58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。

1.5 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。

1.6 4J58品種規格與供應狀態 伯鎳實業可供品種為熱軋（鍛）狀態棒材。

1.7 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。

1.8 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  

2.1 4J58熱性能

2.1.1 4J58溶化溫度范圍 1430～1450℃。

2.1.2 4J58熱導率 λ=20.9W/(m?℃)。

2.1.3 4J58線膨脹系數 標準規定，合金線膨脹系數α1(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

2.2 4J58密度 ρ=8.32g/cm3。

2.3 4J58電性能 電阻率ρ=0.3μΩ·m。

2.4 4J58磁性能

2.4.1 4J58居里點 Tc≈600℃。

2.4.2 4J58合金的磁性能 見表2-2。

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Br=0.49T，矯頑力Hc=50A/m。

表2-2

三、4J58力學性能

3.1 4J58技術標準規定的性能

3.2 4J58室溫及各種溫度下的力學性能 

3.2.1 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

3.3 4J58持久和蠕變性能

3.4 4J58疲勞性能 

3.5 4J58彈性性能 

3.5.1 4J58彈性模量 E=150GPa。

四、4J58組織結構

4.1 4J58相變溫度  

4.2 4J58時間-溫度-組織轉變曲線 

4.3 4J58合金組織結構 合金為穩定的奧氏體組織。

4.4 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

5.1 4J58成形性能 合金具有良好的熱加工和冷加工性能。

5.2 4J58焊接性能 合金具有良好的焊接性能。

5.3 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。

5.4 4J58表面處理工藝 表面處理可采用噴砂、拋光或酸洗。

5.5 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。