殷钢
殷钢是上海汉维实业有限公司最主要经营的产品之一,同时也是科研投入最大的产品之一。
殷钢概述:
殷钢是一种在230°C以下(甚至到—253°C),具有极低膨胀系数,主要成分为36%Ni-Fe的合金。国外通称因瓦合金。殷钢具有良好的机械性能和一定的耐蚀性。殷钢的居里温度约230°C,低于这一温度有铁磁性,具有低的膨胀系数,高于这一温度变成非磁性,膨胀系数也增大。殷钢在常温下为奥氏体组织。
殷钢主要用来制造需要尺寸恒定、不随气温变化的仪器和装置。
殷钢化学成分如下表:
镍Ni | 铬Cr | 铁Fe | 碳C | 锰Mn | 硅Si | 钴Co | 磷P | 硫S | |
最小值 | 35 | ||||||||
最大值 | 37 | 0.2 | 余量 | 0.03 | 0.35 | 0.2 | 0.5 | 0.02 | 0.01 |
美国:Invar、Nilvar、Unispan 36等;
英国:Invar、Nilo36、36Ni;
苏联:36H;
法国:Invar standard;
日本:不变钢、I;
中国:Ni36、殷钢
殷钢的化学成分与膨胀性能:
殷钢主要成分是Ni与Fe,它们与膨胀系数、弯曲点有着紧密的关系。除铁磁性元素Co等以及少量Cu以外,往殷钢中添加或带入任何元素和夹杂都会使合金的膨胀系数增高,弯曲点下降。少量的Si对殷钢的膨胀系数影响不大,但却使居里点下降,C对Fe-Ni合金膨胀系数的影响很大。殷钢中含C量高还能使制成零件尺寸的时间稳定性变坏。因此,在保证殷钢的加工性的前提下应尽量降低4J36合金中的Si、Mn、C等元素的含量。
殷钢的热处理:
殷钢4J36不能用热处理来硬化。热处理的目的有两个:(1)用于消除殷钢在加工过程的加工应力,处理温度约530°C~550°C(2)为恢复冷加工的塑性,退火温度一般采用830°C~880°C,在600~1000°C范围退火时逐渐软化。低于1000°不会出现显著的晶粒长大。从退火温度可以炉冷空冷至室温,一般处理均在还原或保护性气氛中进行。在空气中加热到800°C能产生轻微氧化。
热处理对殷钢4J36合金的膨胀系数有定关系,主要因素是冷却方法。快冷(淬火)处理膨胀系数降低,但经退火又增大。760°C~840°C水冷或油冷可得到较低的膨胀系数,但由于内应力大,膨胀系数不稳定,尺寸稳定性不好,欲使其稳定可借助于以下的几种稳定处理制度。
殷钢的加工性能:
殷钢4J36很容易热加工、冷加工和机械加工。其加工硬化较Fe-Ni-Co系或Fe-Ni-Cr系膨胀合金慢。殷钢冷加工硬度可达HRB98(HRC20)。可以使用高速钢和碳化物刀头低速大进刀量切削加工。因其切削时粘软,国外采用加Se来改善切削性能。冷变形可使殷钢的膨胀系数降低,而且就此而言比热处理更为有效。
殷钢的焊接xin性能:
殷钢4J36能用一般方法焊接,如乙炔焰、金属弧焊、点焊和原子氢焊。但鉴于殷钢的膨胀系数与合金的化学成分有关,所以最好使用惰性气体保护的氩弧焊,焊接的填充金属需加入0.5~1.5%Ti,以减少焊接的气孔和裂缝。
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