殷钢(铟钢)4J36怎样加工
大家好，
最近有一批零件要加工，但是零件的材料是第一次接触。工艺给出的材料名称及牌号为铟钢36，因为本人及很多老师傅都没有接触过这种材料，在网上查询之后才知道就是我们大家经常说的殷钢，并且牌号也应该是4J36才对。
因为在网上查到的关于该产品的信息非常少，到现在为止只知道该材料的一些基本知识。因为零件较多，而且要求的节点比较紧张，因此在此求助。希望大家能共帮忙给出一些解决办法，我所需要知道的是关于该材料的加工方法：
1.该材料在普通车床上应该怎样加工？数控床该怎么样加工？
2.加工时应怎么样选择刀具？
3.加工时的温度条件及其他环境要求是什么？
4.加工时需要什么样的切屑液？
5.其他与该种材料相关的加工方法及建议。
希望大家不惜赐教，本人在此不胜感激。
一、概述
4J36合金又称因瓦(INVAR)合金，合金的居里点约为230℃，低于这一温度时合金是铁磁性的，具有很低的膨胀系数，高于这一温度时合金为无磁性的，膨胀系数增大。该合金主要用于制造在气温变化范围内尺寸近似恒定的元件，广泛用于无线电工业、精密仪器、仪表及其他工业。
1.1 4J36材料牌号 4J36。
1.2 4J36相近牌号 见表1-1。
在平均线膨胀系数达到标准规定条件下，允许镍含量偏离表1-2规定范围。
1.5 4J36热处理制度 标准规定的膨胀系数性能检验试样按下述方法加工和热处理：将半成品试样加热至840℃±10℃，保温1h,水淬，再将试样加工为成品试样，在315℃±10℃保温1h，随炉冷或空冷。
1.6 4J36品种规格与供应状态 品种有棒、管、板、丝和带。
1.7 4J36熔炼与铸造工艺 用非真空感应炉、真空感应炉和电弧炉熔炼。
1.8 4J36应用概况与特殊要求 该合金是典型低膨胀合金。经航空工厂长期使用，性能稳定；使用中应严格控制热处理工艺及加工工艺，以保证材料的稳定性。
二、4J36物理及化学性能
2.1 4J36热性能
2.1.1 4J36溶化温度范围 1430～1450℃[1,2]。
2.1.2 4J36热导率 λ=11W/(m•℃)[1,2]。
2.1.3 4J36比热容 c(20～100℃)=515J/(kg•℃)。
2.1.4 4J36线膨胀系数 标准规定α1(20～100℃)≤1.5×10-6℃-1。
合金试样在保护气氛或真空中加热到880℃±20℃，保温1h，以不大于300℃/h冷却，其平均线膨胀系数见表2-1。合金的膨胀曲线见图 2-1。
2.2 4J36密度 ρ=8.10g/cm3[1]。
2.3 4J36电性能
2.3.1 4J36电阻率 ρ=0.78μΩ·m[1,2]。
2.3.2 4J36电阻温度系数 见表2-2。
.4 4J36磁性能
2.4.1 4J36居里点 Tc=230℃[1,2]。
2.4.2 4J36合金（带材）的磁性能 见表2-3。
在4000A/m下，剩余磁感应强度Br=0.6T，矫顽力Hc=48A/m[1,2]。
2.4.3 4J36合金磁导率与温度的关系（磁场强度400A/m) 见表2-4。
2.5 4J36化学性能 合金在大气、淡水、和海水中有一定的耐腐蚀性。
三、4J36力学性能
3.1 4J36技术标准规定的性能
3.2 4J36室温及各种温度下的力学性能
3.2.1 4J36硬度 合金在退火状态的硬度HV=140[1,2]。
3.2.2 4J36拉伸性能 合金（退火状态）在常温下的拉伸性能见表3-1。在不同冷应变下的拉伸性能见表3-2。
3.3 4J36持久和蠕变性能
3.4 4J36疲劳性能
3.5 4J36弹性性能
3.5.1 4J36弹性模量 合金（退火状态）的弹性模量E=144GPa。
四、4J36组织结构
4.1 4J36相变温度
4.2 4J36时间-温度-组织转变曲线
4.3 4J36合金组织结构 合金为单相奥氏体组织。
4.4 4J36晶粒度 冷应变率ε=60%～70%、厚度d=1mm的带材，在表4-1所示温度下退火1h，空冷后，按YB 027-1992标准进行晶粒度评级，结果见表4-1。
五、4J36工艺性能与要求
5.1 4J36成形性能 合金很容易冷、热加工。热加工时应避免在含硫的气氛中加热。
5.2 4J36焊接性能 合金可采用氧乙炔焊、电弧焊、点焊和氢原子焊等方法焊接。由于膨胀系数与合金的化学成分有关，应尽量避免因焊接造成合金成分的改变，因此最好使用氩弧焊，焊接的填充金属最好含有0.5%～1.5%的钛，以减少焊接的气孔和裂缝。
5.3 4J36零件热处理工艺 该合金热处理可分为：消除应力退火、中间退火及稳定化处理。
(1)消除应力退火 为消除零件在机械加工后的残存应力，要进行消除应力退火：530～550℃，保温1～2h,炉冷。
(2)中间退火 为消除合金在冷轧，冷拔、冷冲压过程引起的加工硬化现象，以利于继续加工。工件加热到830～880℃，保温30min，炉冷或空冷。
(3)稳定化处理 为获得具有较低的膨胀系数又能使其性能稳定的处理。一般采用三段处理。
a)均匀化：在加热中，合金中的杂质充分固溶和合金化元素趋于均匀。工件在保护气氛中，加热到830℃，保温20min～1h，淬火。
b)回火：在回火过程中能够部分消除由淬火产生的应力。工件加热到315℃，保温1～4h，炉冷。
c)稳定化时效：使合金的尺寸稳定。工件加热到95℃，保温48h。对于冷加工或机械加工后的高精度零件，不宜采用高温处理时，可采用下述消除应力稳定化处理：工件加热到315～370℃，1～4h。
该合金不能用热处理硬化。
5.4 4J36表面处理工艺 表面处理可采用喷砂、抛光或酸洗。合金可用25%盐酸溶液在70℃下酸洗，清除氧化皮。
5.5 4J36切削加工与磨削性能 该合金切削加工特性和奥氏体不锈钢相似。加工时采用高速钢或硬质合金刀具，低速切削加工。切削时可使用冷却剂。该合金磨削性能良好。
4J36合金又称因瓦(INVAR)合金，合金的居里点约为230℃，低于这一温度时合金是铁磁性的，具有很低的膨胀系数，高于这一温度时合金为无磁性的，膨胀系数增大。
该合金主要用于制造在气温变化范围内尺寸近似恒定的元件，广泛用于无线电工业、精密仪器、仪表及其他工业。
4J36相近牌号：
32H(俄罗斯)，Invar(英国)，Invar36(美)，Unipsan 36(美) ni1036,ni36fe ,不变钢（日）
Fe-Ni36（法国）、W. Nr.1.3912、Ni36（德国）、X1NiCrMoCu、N 25-20-7(英国）4J36、UNSK93600恒温器合金、UNSK93601压力容器板材(美国） 不胀钢 恒范钢，UNS K93600
4j36
4J36 金相组织结构：合金为单相奥氏体组织。
4J36工艺性能与要求：
1、合金很容易冷、热加工。热加工时应避免在含硫的气氛中加热。
2、该合金切削加工特性和奥氏体不锈钢相似。加工时采用高速钢或硬质合金刀具，低速切削加工。切削时可使用冷却剂。该合金磨削性能良好。
Invar 不能热处理强化，其特性与奥氏体不锈钢类似，但比奥氏体不锈钢还要难加工。切削加工中主要表现为切削力大、切削温度高。在加工过程中，还具有软、粘特性和很大的塑性，不易断屑，加剧刀具的磨损，降低工件的加工精度，因而必须采用高性能刀具。
4J36低膨胀铁镍合金/UNS K93601 / UNS K93600/ Fe-Ni36/ Ni36/
具有以下特性
在-250℃和+200℃之间具有极低的热膨胀系数
很好的塑性和韧性
应用领域
应用于需要极低膨胀系数的环境中。
典型应用如下：
液化气的生产、贮存和运输
工作温度低于+200℃以下的测量和控制仪器，如温度调节装置
金属和其他材料间的螺旋连接器衬套
双金属和温控双金属
膜式框架
荫罩
航空工业的CRP 部件回火模具
低于-200℃的人造卫星和导弹电子控制单元框架
激光控制装置电磁镜头中的辅助电子管
4J36 相近牌号
Fe-Ni36（法国）、W. Nr.1.3912、Ni36（德国）、X1NiCrMoCu、N 25-20-7(英国）4J36、UNSK93600恒温器合金、UNSK93601压力容器板材(美国）
物理性能
密度
密度：ρ=8.1g/cm3
熔化温度范围
熔化温度范围： 1430℃
居里温度
居里温度: 230 ℃
比热
比热：515J/Kg
4J36，又称之为Ni36，国外称之为因瓦合金，是一种具有超低膨胀系数的特殊铁镍合金，执行标准：GB /T 37797-2019
4J36镍含量为36%，该合金在超过常温时仍能保持尺寸不变，从低温到260℃，都具有很低的膨胀系数，在低温时也具有良好的强度和韧性。主要用于量具、激光元件、双金属片恒温器、温控器棒以及存储和运输液化油气的容器和管道系统。
4J36化学成分如下图：
4J36物理参数如下图：
4J36力学性能如下图：
4J36特性如下图：
4J36应用如下图：
4J36一般特性
4J36是热膨胀系数非常低的镍铁合金，低膨胀系数温度范围为400华氏度（200摄氏度）以下。
4J36是含有36%镍的奥氏体镍铁合金。它在-418 ºF（-250 ºC）至392 ºF（200 ºC）范围内具有极低的热膨胀系数。在低温环境下具有优异的抗疲劳性能和机械性能。这种材料强度较高，延展性好，韧性强，这些优异的特性加上良好的制造特性让4J36成为对尺寸稳定性有严格要求的客户的首选材料。
4J36不能用来进行热加工或者冷加工、机械加工或者成形加工。制造过程与奥氏体不锈钢类似。焊接方面可以利用与碱金属的膨胀系数相似的填充焊丝来焊接。
4J36在干燥室温环境下耐腐蚀，在潮湿环境下，材料表面会生锈。
4J36应用
4J36广泛用于对尺寸稳定性要求严格的工业领域中。
低温设备组件和管道
激光用元件
液化天然气（LNG）
· -生产和存储设备
· -LNG油轮膜
船舶组件
风力涡轮机
4J36化学分析
镍 36.00% 铬 0.25% max
碳 0.05% max 锰 0.60% max
硅 0.40% max 钴 0.50% max
磷 0.015% max 硫 0.015% max
铝 0.10% max 镁 0.10% max
锆 0.10% max 钛 0.10% max
铁 Balance
4J36物理特性
密度
0.293 lbs/in3
8.11 g/cm3
熔点
2606°F
1430°C
比热
0.123 BTU/lb-°F（英热/磅-华氏度）
515 J/kg-°C （焦/千克-摄氏度）
SSC 4J36 标准热膨胀表
温度区间 总膨胀量 平均线性系数
°C °F (10-3) (10-6/°C) (10-6/°F)
-200 - 20 -328 - 68 -0.33 1.5 0.8
-100 - 20 -148 - 68 -0.16 1.3 0.7
20 - 100 68 - 212 0.12 1.5 0.8
20 - 150 68 - 302 0.26 2.0 1.1
20 - 200 68 - 392 0.47 2.6 1.4
20 - 250 68 - 482 0.80 3.5 1.9
20 - 300 68 - 572 1.54 5.5 3.1
20 - 350 68 - 662 2.37 7.2 4.0
20 - 400 68 - 752 3.19 8.4 4.7
20 - 450 68 - 842 4.01 9.3 5.2
20 - 500 68 - 932 4.85 10.1 5.6
电阻系数
温度 微欧姆.厘米 (ohm.circ mil/ft)
°C °F
20 68 80 (481)
100 212 86 (517)
200 392 97 (583)
300 572 105 (632)
400 752 111 (668)
500 932 117 (704)
600 1112 121 (728)
4J36机械性能
室温下退火状态的机械性能
温度 残余形变屈服强度0.2% 拉伸强度 伸长率 on 50 mm
(2 inch) % 断面收缩率%
°C °F (MPa) psi (MPa) psi
20 68 240 35.0 490 71.0 42 70
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