精密合金1J36热轧板（厚度≤45mm）百科解析

精密合金1J36热轧板（厚度≤45mm）百科解析

1. 定义与概述

1J36 是一种具有特定低膨胀特性和软磁性能的精密合金，属于铁镍定膨胀合金系列。牌号中的“1J”代表精密合金，“36”代表其主要合金元素镍（Ni）的含量约为36%。

热轧板 是指该合金通过热轧工艺（通常在高温下进行）加工成具有一定厚度（此处特指≤45mm）的平板状产品。热轧态是1J36常见的交货状态之一，尤其对于较厚的板材（如45mm以下）。

该材料因其在特定温度范围内极低的热膨胀系数和良好的综合性能，在精密仪器、电子器件等领域有重要应用。

2. 核心化学成分

1J36合金的化学成分是其性能的基础，主要元素及其作用如下（典型范围，具体执行标准可能略有差异）：

镍 (Ni)： ~36%：核心元素。镍含量是控制其热膨胀系数和居里点的关键，36%左右的镍含量使其在室温至居里点附近具有极低的热膨胀系数。

铁 (Fe)： 余量：主要基体元素。

碳 (C)： ≤0.05%：严格控制含量。过高的碳会损害磁性能和加工性，增加脆性。

硅 (Si)： ≤0.30%：脱氧剂，少量存在有助于改善工艺性能，过高可能影响磁性能。

锰 (Mn)： ≤0.60%：脱氧剂和脱硫剂，有助于改善热加工性能。

磷 (P)： ≤0.020%：严格控制的有害元素，含量高会显著增加脆性（冷脆性）。

硫 (S)： ≤0.020%：严格控制的有害元素，形成硫化物夹杂，损害热加工性、韧性和表面质量。

铜 (Cu)： ≤0.20%：微量杂质或有意少量添加（有时用于替代部分镍），需控制含量。

其他元素： 如铬(Cr)、钼(Mo)等通常作为残余元素被严格限制在很低水平（例如≤0.20%），以避免对膨胀系数和磁性能产生不利影响。

关键点： 成分控制极其严格，尤其是C、P、S等杂质元素，以及保证Ni含量的精确性，这是获得预期低膨胀和磁性能的前提。

3. 关键物理与力学性能（热轧态，厚度≤45mm）

热轧态的1J36板材性能是其基础状态，后续可能根据应用需求进行热处理（如退火）。采购员需关注的热轧态主要特性包括：

热膨胀性能：

平均线膨胀系数 (α)： 这是1J36最核心的性能。在室温至约200-250°C的温度范围内（具体范围视标准略有不同，典型如20-300°C或20-400°C），其平均线膨胀系数非常低，通常在 1.0×10⁻⁶ /°C 至 2.0×10⁻⁶ /°C 之间（例如在20-300°C时约为1.8×10⁻⁶ /°C）。这意味着在此温度区间内，其尺寸随温度变化极小。

居里点 (Tc)： 约 230°C。在此温度以上，合金失去铁磁性（由铁磁体转变为顺磁体），其膨胀系数会显著增大。因此，其优异的低膨胀特性主要应用于居里点以下的温度范围。

磁性能：

软磁特性： 在居里点以下，1J36具有良好的软磁性能，即易于磁化和退磁。

饱和磁感应强度 (Bs)： 相对较高（热轧态通常 >1.2 T，具体数值受晶粒取向等因素影响）。

磁导率 (μ)： 热轧态由于存在加工应力和晶粒取向不如冷轧退火态均匀，其初始磁导率和最大磁导率通常低于充分退火态，但仍具有一定的导磁能力。采购时需明确对磁导率的具体要求是否需要在后续热处理后达成。

矫顽力 (Hc)： 热轧态通常高于退火态。

力学性能 (热轧态)：

强度： 具有较高的强度和硬度。典型抗拉强度 (Rm) 约为 480 MPa 或更高。

硬度： 布氏硬度 (HB) 通常在 140-200 范围（取决于具体轧制工艺和厚度）。

塑性与韧性： 热轧态的塑性和韧性低于退火态。伸长率 (A) 通常较低（例如 ≥15%）。加工硬化倾向明显。

冷加工性： 热轧态板材的冷加工性能（如剪切、冲压、弯曲）相对较差，尤其是在厚度较大时。通常需要后续热处理（如软化退火）来改善其冷加工性能。采购员需了解后续加工工艺对材料状态的要求。

其他物理性能：

密度： 约 8.1 g/cm³。

电阻率： 约 0.75 μΩ·m (相对较高，有助于减少涡流损耗)。

导热性： 中等。

4. 主要应用领域

1J36热轧板（≤45mm）凭借其低膨胀系数和软磁性能，常用于制造对尺寸稳定性要求极高的部件，尤其在温度变化环境中：

精密仪器仪表： 精密测量设备的框架、标准尺、谐振腔体、光学支撑结构、激光器部件等，要求热变形极小。

电子与真空电子器件： 行波管、磁控管、速调管等微波管的腔体、电极、支撑件；显像管荫罩框架（历史上应用广泛）；真空密封件（需与其他低膨胀材料匹配）。

航空航天与军工： 惯性导航系统的零件、陀螺仪部件、卫星结构件等。

半导体制造设备： 部分需要高热稳定性的支架、腔室部件。

其他： 热双金属的主动层（利用其在居里点附近的膨胀突变）、特殊要求的模具、标准量具等。

5. 采购注意事项（针对热轧板≤45mm）

明确标准： 必须确认执行的国家/行业/企业标准（如GB/T 15018， ASTM F30 Alloy 36， DIN 17745 Ni36等），不同标准在成分、性能指标上可能有细微差异。

厚度公差： 明确热轧板的厚度允许偏差范围（通常遵循热轧钢板/钢带的相关标准）。

尺寸规格： 确认所需板材的宽度、长度（或卷料）以及是否定尺。

表面状态： 热轧板表面通常有氧化皮（黑皮），需明确交货表面状态要求（如热轧酸洗、喷砂处理等），以及允许的表面缺陷程度（如划痕、凹坑、麻点等）。

交货状态： 明确为“热轧态”。了解热轧态的性能特点（特别是硬度高、塑性相对较低、存在内应力）是否满足后续加工或直接使用要求。如需改善加工性，需考虑后续热处理（采购方自行处理或要求钢厂处理）。

特殊要求： 是否需要额外的无损检测（如超声波探伤）、特殊的化学成分控制（如更低的气体或杂质含量）、特定的磁性能保证（通常热轧态不保证高磁导率，高磁导率需退火态）等。

检验与质保： 确认供应商提供的质量证明书内容是否齐全（包括炉批号、化学成分、力学性能实测值、尺寸检测结果等）。

总结

精密合金1J36热轧板（厚度≤45mm）是一种以约36%镍为核心成分的铁镍合金。其核心价值在于在室温至约230°C（居里点）的温度区间内具有极低的热膨胀系数（约1.0-2.0×10⁻⁶/°C），同时兼具良好的软磁性能（饱和磁感高）。热轧态板材具有较高的强度和硬度，但塑性和冷加工性能相对较差，内应力较大。它主要应用于对热尺寸稳定性要求极高的精密仪器、电子器件、航空航天等领域的关键结构件和功能件。采购时需严格把控成分、尺寸公差、表面质量、交货状态（热轧态），并清晰了解其热轧态的性能特点与后续加工或使用的匹配性。

这份解析旨在为采购员提供关于1J36热轧板（≤45mm）的核心技术信息和采购关注点，帮助其更好地理解材料特性，从而做出更准确的采购决策和供应商沟通。