4J36Invar因瓦合金非标定制焊丝、焊材切削加工与磨削性能及合金组织结构

1. 引言

4J36 Invar因瓦合金是一种具有低热膨胀系数的镍铁合金，主要应用于精密仪器、计量器具和航天航空等领域。由于其特殊的物理性能，该合金在焊接和切削加工中表现出独特的特性。

2. 4J36 Invar因瓦合金非标定制焊丝和焊材参数

2.1 化学成分

4J36 Invar因瓦合金的化学成分如下表所示：

| 元素 | 含量 (%) |

|--------|---------------|

| Ni | 36.0 ± 0.5 |

| Fe | 余量 |

| C | ≤0.05 |

| Mn | ≤0.60 |

| Si | ≤0.30 |

| S | ≤0.02 |

| P | ≤0.02 |

2.2 物理性能

4J36 Invar因瓦合金的物理性能如下：

| 性能 | 数值 |

|----------------|---------------|

| 密度 | 8.1 g/cm³ |

| 熔点 | 1425-1450°C |

| 热膨胀系数 | 1.2 x 10^-6/K |

| 导热系数 | 13 W/(m·K) |

| 比热容 | 515 J/(kg·K) |

2.3 机械性能

该合金的机械性能如下：

| 性能 | 数值 |

|----------------|--------------|

| 抗拉强度 | ≥490 MPa |

| 屈服强度 | ≥240 MPa |

| 延伸率 | ≥35% |

| 硬度（HBW） | 160-200 |

3. 切削加工与磨削性能

3.1 切削加工性能

4J36 Invar因瓦合金在切削加工中的主要特点是其低热膨胀系数，这使得其在加工过程中尺寸变化较小，适用于高精度零件的制造。其加工硬化倾向较大，容易导致刀具磨损。

切削速度：推荐使用较低的切削速度，一般在20-30 m/min。

进给速度：进给速度应适中，通常为0.1-0.2 mm/rev。

切削深度：建议保持在0.5-2 mm之间，以确保加工稳定性。

3.2 磨削性能

磨削是4J36 Invar因瓦合金的重要加工方式之一。由于其硬度较高，磨削过程中需使用硬度高、耐磨性好的磨具。

磨削速度：推荐使用30-40 m/s的磨削速度。

进给量：应控制在0.01-0.05 mm。

冷却液：使用高效冷却液可有效降低工件温度，减少热变形。

4. 合金组织结构

4J36 Invar因瓦合金的组织结构对其性能有重要影响。该合金在室温下主要为面心立方结构，含有少量的碳化物和氧化物夹杂物。其组织结构的稳定性对其低热膨胀系数起到关键作用。

4.1 显微组织

通过光学显微镜和扫描电子显微镜（SEM）观察，4J36 Invar因瓦合金的显微组织较为均匀，晶粒细小。合金中存在少量碳化物和氧化物夹杂物，主要分布在晶界处。

4.2 X射线衍射（XRD）分析

XRD分析表明，4J36 Invar因瓦合金在室温下主要为γ-FeNi相，其晶格参数为a=3.590 Å。随着温度的升高，合金的晶格参数略有增加，但变化较小，这与其低热膨胀系数一致。

4.3 热处理对组织的影响

适当的热处理可以改善4J36 Invar因瓦合金的组织结构和性能。通常采用固溶处理和时效处理相结合的方法，以细化晶粒，提高合金的力学性能和稳定性。