- 產品名稱：4J58
- 所屬分類：膨脹合金系列
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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]。
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
C | P | S | Mn | Si | Ni | Fe |
≤ | ||||||
0.03 | 0.015 | 0.015 | 0.60 | 0.25 | 57.5～59.5 | 余量 |
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 供應品種為熱軋（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
溫度范圍/℃ | /10-6℃-1 | 溫度范圍/℃ | /10-6℃-1 |
20～50 20～100 20～200 20～300 | 10.6 11.3 11.5 11.7 | 20～400 20～500 20～600
| 11.9 12.1 12.3
|
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
H/(A/m) | B/T | H/(A/m) | B/T | H/(A/m) | B/T |
8 16 24 40 | 2.0×10-2 3.0×10-2 5.0×10-2 0.10 | 80 160 400 800 | 0.41 0.85 1.19 1.37 | 2000 4000
| 1.49 1.53
|
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
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ/% |
550 | 206 | 35 |
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。
