4J32铁镍钴合金（百科）

核心摘要

4J32是一种超低膨胀铁镍钴合金，也被称为超因瓦合金。它的核心特性是在一定的温度范围内（通常是室温附近），其热膨胀系数极低，几乎不随温度变化而热胀冷缩。

1. 4J32是什么材料？

4J32是中国国家标准（GB/T）中的牌号，它属于精密合金中的定膨胀合金。这类合金是为了匹配某些特定材料（如玻璃、陶瓷等）的膨胀系数而开发的。

类别：铁-镍-钴基精密合金

对标牌号：

美国：Univar / NILO Alloy 42-6

欧洲：Dilvar P1 (Fe-Ni29-Co17)

日本：NILO 42-6

主要成分：除了基体铁（Fe）之外，关键合金元素是镍（Ni） 和钴（Co），并通过调整成分使其在居里点以下具有极低的热膨胀系数。

2. 主要特性

4J32最突出的特性是其超低的热膨胀性，除此之外，它还有其他一些重要特性。

核心特性：超低热膨胀系数

极低膨胀：在-60°C 至 +60°C的温度范围内，其平均线膨胀系数通常低于 1.5 × 10⁻⁶/°C。这比普通的因瓦合金（4J36）在更宽的温度范围内表现更好。

“因瓦效应”的增强版：普通因瓦合金（4J36， Fe-36Ni）在室温附近膨胀系数很低。4J32通过添加钴（Co）等元素，将这种低膨胀特性扩展到了一个更宽的温度区间，尤其是在低温端，性能更加稳定。因此被称为“超因瓦”或“超低膨胀合金”。

其他重要特性

强度和硬度：

相比普通因瓦合金4J36，4J32具有更高的强度和硬度。这使得它在需要一定结构强度和刚性的精密应用中更具优势。

其力学性能可以通过冷加工得到进一步提高。

导热性：

热导率较低，这与大多数奥氏体不锈钢和镍基合金类似。

磁性：

在居里温度以下，它是铁磁性的。

其居里温度与其低膨胀的温度范围密切相关。当温度超过居里点时，合金会转变为顺磁性，并且膨胀系数会显著增大。

加工性：

冷加工：可以进行冷冲压、弯曲、拉伸等冷加工，但加工硬化速率较快，中间可能需要退火处理。

热加工：热加工性能良好，但需在特定温度范围内进行。

焊接：可采用常规方法焊接，如钨极惰性气体保护焊、电子束焊等。但焊接会导致热影响区性能变化，可能需要后续热处理来恢复性能。

机加工：其韧性和加工硬化特性使其机加工有一定难度，建议使用低速、大进给量、锋利的刀具和良好的冷却液。

3. 主要应用领域

正是由于其独特的超低膨胀特性，4J32被广泛应用于对尺寸稳定性要求极高的领域：

航空航天与军工：

用于制造陀螺仪、加速度计、谐振器等惯性导航系统的核心部件。这些设备对温度引起的尺寸变化极其敏感。

用于卫星和航天器中的精密结构件，如支架、波导管等，以确保在巨大的温差环境下仍能保持精确的尺寸和位置。

精密仪器与测量：

用于制造激光器的腔体、天文望远镜的支架和结构件、光刻机的零部件等。

用作标准量具（如标尺、基准棒）的材料，确保测量的准确性不受环境温度波动的影响。

电子与通信：

用于行波管、磁控管等真空电子器件的结构部件，需要与陶瓷或玻璃进行气密封接，并要求膨胀系数匹配。

用于芯片制造和封装过程中的一些精密支撑结构。

低温工程：

用于液化天然气（LNG）储罐、运输船中的一些关键部件，因为在极低温下仍能保持尺寸稳定。

总结

特性维度

描述

材料类型

超低膨胀铁镍钴合金（超因瓦合金）

核心特性

在-60°C至+60°C范围内具有极低的热膨胀系数 (<1.5×10⁻⁶/°C)

关键优势

卓越的尺寸稳定性、比普通因瓦更高的强度和硬度

主要应用

航空航天惯性导航器件、高精度测量仪器、激光器、与陶瓷/玻璃封接的电子器件

简单来说，当您的应用场景要求零件尺寸几乎不随温度变化时，4J32（超因瓦合金）就是首选材料之一。