4J40属于Fe-Ni-Co三元合金，居里点在300℃以上。该合金在-20～300℃温度范围内具有较低的膨胀系数，直至-60℃温度下，不发生奥氏体(γ)→马氏体(M)的转变。该合金主要用于制造要求在-50～300℃温度范围内尺寸高度精密的仪表零件和电子器件
4J40化学成分 见表1-1。
表1-1 %
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C |
Si |
Mn |
P |
S |
Ni |
Co |
Fe |
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≤ |
|||||||
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0.05 |
0.15 |
0.25 |
0.020 |
0.020 |
32.4～33.4 |
7.00～8.00 |
余量 |
4J40热处理制度 标准规定的膨胀系数及低温组织稳定性的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。
4J40应用概况与特殊要求 该合金是20世纪70年代我国研制的新产品。经多年使用性能稳定。主要用于电真空工业中制造各种束调管、微波管的谐振腔和外形尺寸随温度变化较小的零部件。在使用中应严格控制热处理工艺及加工工艺，根据使用温度应严格检验其组织稳定性能。
4J40线膨胀系数 标准规定α1(20～300℃)≤2.0×10-6℃-1。
合金的平均线膨胀系数见表2-1。合金的膨胀曲线见图2-1。
表2-1
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/10-6℃-1 |
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20～50℃ |
20～100℃ |
20～200℃ |
20～300℃ |
20～400℃ |
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1.4 |
1.3 |
1.2 |
1.7 |
4.5 |
4J40工艺性能与要求
4J40成形性能 该合金很容易冷、热加工。热加工时应避免在含硫的气氛中加热。
4J40焊接性能 合金可采用钎焊、熔焊、电阻焊等方法焊接。由于膨胀系数与化学成分有关，应尽量避免因焊接造成合金成分的改变，因此，采用氩弧焊。
4J40零件热处理工艺 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。一般采用三段处理。
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