4J36精密合金概述

4J36精密合金是一種鐵 - 鎳基合金，俗稱因瓦合金(InvarAlloy)，其核心成分為36%的鎳和64%的鐵。它顯著的特性是在環(huán)境溫度范圍內(nèi)具有極低的熱膨脹系數(shù)，在 - 100°C至200°C的溫度范圍內(nèi)，其熱膨脹系數(shù)通常為1.2×10??/°C，這種特性使其在多個(gè)高精度應(yīng)用場景中發(fā)揮著重要作用。

一、成分與基本特性

命名規(guī)則：4J代表中國對(duì)合金熱膨脹特性的分類，36表示其鎳含量為36%左右。該合金最初由瑞士物理學(xué)家查爾斯·愛德華·紀(jì)堯姆于19世紀(jì)末發(fā)明。

特殊特性：憑借極低的熱膨脹系數(shù)，在精密工業(yè)中迅速得到廣泛應(yīng)用。

二、物理性能

密度：8.12g/cm3，較高的密度使其具備一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

電阻率：0.78µΩ·m（在20°C），較高的電阻率適合用于電子領(lǐng)域中的某些特定應(yīng)用。

熱導(dǎo)率：在20°C時(shí)約為11W/(m·K) 。

磁性：4J36在室溫下具有鐵磁性，但當(dāng)溫度超過其居里點(diǎn)（約280°C）時(shí)，鐵磁性逐漸消失，進(jìn)而影響其熱膨脹性能。

三、機(jī)械性能

抗拉強(qiáng)度：490–680MPa，該強(qiáng)度值使4J36適合制造高強(qiáng)度、高穩(wěn)定性的精密零部件。

屈服強(qiáng)度：240–400MPa，屈服強(qiáng)度表明該材料在受到較大應(yīng)力時(shí)仍能保持原有形狀，不易發(fā)生性變形。

伸長率：約30%，較高的伸長率表示該合金具備良好的延展性，適合加工成復(fù)雜形狀。

硬度：約為HB160，中等硬度意味著該材料具有一定的耐磨損性，但仍保持了良好的可加工性。

四、熱膨脹特性

在 - 100°C至200°C的溫度范圍內(nèi)，熱膨脹系數(shù)通常為1.2×10??/°C。在室溫到200°C范圍內(nèi)的熱膨脹系數(shù)僅為碳鋼的約1/10，這種低熱膨脹特性使4J36在許多對(duì)溫度變化敏感的應(yīng)用場合中尤為關(guān)鍵，例如精密儀器中，如果材料隨溫度的變化產(chǎn)生較大尺寸變動(dòng)，可能導(dǎo)致設(shè)備校準(zhǔn)失準(zhǔn)或測(cè)量誤差，而4J36能夠保持在較大溫度波動(dòng)下尺寸的穩(wěn)定性，因此被廣泛應(yīng)用于制造高精度測(cè)量儀器、激光設(shè)備、航天探測(cè)器以及光學(xué)器件的支撐結(jié)構(gòu)。當(dāng)溫度超過200°C時(shí)，盡管其膨脹系數(shù)會(huì)有所增加，但相對(duì)大多數(shù)金屬仍然表現(xiàn)出相對(duì)較低的膨脹率，這使得4J36在更高溫度下的應(yīng)用場景也具有一定的優(yōu)勢(shì)。