4J36Invar因瓦合金企标盘圆零件热处理工艺及疲劳性能

引言

4J36Invar因瓦合金是一种具有极低热膨胀系数的镍铁合金，广泛应用于需要高尺寸稳定性的领域，如精密仪器、计时器和航空航天工业。本文将深入探讨4J36Invar因瓦合金的企业标准、盘圆零件的热处理工艺及其疲劳性能。

4J36Invar因瓦合金的基本参数

4J36Invar因瓦合金的化学成分如下：

    镍 (Ni): 35.0% - 37.0%

    铁 (Fe): 余量

    碳 (C): ≤0.05%

    硅 (Si): ≤0.30%

    锰 (Mn): ≤0.60%

    硫 (S): ≤0.020%

    磷 (P): ≤0.020%

物理性能参数：

    密度: 8.1 g/cm³

    屈服强度: ≥240 MPa

    抗拉强度: ≥490 MPa

    延伸率: ≥30%

    硬度: ≤ HB 160

    热膨胀系数（20℃-100℃）: ≤1.5×10⁻⁶/℃

盘圆零件的热处理工艺

热处理是优化4J36Invar因瓦合金性能的关键步骤。典型的热处理工艺包括以下几个步骤：

    固溶处理

    温度：900℃ - 950℃

    时间：1 - 2小时

    冷却方式：水淬或快速空冷

 

    时效处理

    温度：300℃ - 350℃

    时间：2 - 4小时

    冷却方式：空冷

 

    去应力处理

    温度：200℃ - 250℃

    时间：1 - 2小时

    冷却方式：空冷

这种热处理工艺能够有效消除材料内部应力，提高材料的综合机械性能和尺寸稳定性。

疲劳性能测试

疲劳性能是评估材料在交变载荷下抵抗疲劳破坏能力的一个重要指标。4J36Invar因瓦合金经过上述热处理工艺后，其疲劳性能如下：

    疲劳极限（Nf = 10⁷次循环）：150 MPa

    疲劳寿命（σa = 250 MPa）：1×10⁶次循环

疲劳性能测试的主要步骤包括：

    样品制备：将热处理后的盘圆零件加工成标准疲劳试样。

    实验装置：使用旋转弯曲疲劳试验机或轴向疲劳试验机。

    实验条件：在室温下进行疲劳试验，加载频率为20 Hz。

结论

通过对4J36Invar因瓦合金盘圆零件的热处理工艺及疲劳性能进行研究，可以得出以下结论：

    优化的热处理工艺能够显著提高材料的机械性能和尺寸稳定性，特别是固溶处理和时效处理相结合的工艺。

    疲劳性能优异，经过优化热处理工艺后的4J36Invar因瓦合金在高循环疲劳条件下表现出较高的疲劳极限和较长的疲劳寿命。