4J40镍基高温合金
4J40 镍基高温合金成分和性能镍基高温合金中应用zui为广泛,主要原因在于,一是镍基合金中可以溶解较多合金元素,且能保持较好的组织稳定性;二是可以形成共格有序的 A3B型金属间化合物γ[Ni3(Al,Ti)]相作为强化相,使合金得到有效的强化,获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度;三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗yang化和抗燃气腐蚀能力,镍基合金含有十多种元素,其中Cr主要起抗yang化和抗腐蚀作用,其他元素主要起强化作用,根据它们的强化作用方式可分为:固溶强化元素,如钨、钼、钴、铬和钒等;沉淀强化元素,如铝、钛、铌和钽;晶界强化元素,如硼、锆、镁和稀土元素等,镍基高温合金按强化方式有固溶强化型合金和沉淀强化型合金。
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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。
牌号: 4J40
执行标准: YB/T 5241—2005
特点:在20-100°C范围内具有低的线膨胀系数,而且易切削加工。
用途:在电真空工业中制作各种速调管,微波管的谐振腔。
4J40合金的牌号和化学成分:
合金
牌号 化学成分(质量分数)(%)
C Si P S Cu Se Mn≤ Ni Co Fe
≤
4J40 0.05 0.15 0.020 0.020 0.40~0.80 --- 0.25 32.4~33.4 7.0~8.0 余量
4J40合金的线胀系数:
合良好号 试样热处理制度 平均线胀系数ā/(10-6/ ℃)
20~l00℃ 20~300°C
4J40 将半成品试样加热至840±10°C,保温lh,水淬,再将试样加工为成品试样。在315±l0℃保温lh随炉冷或空冷 ~ ≤2.0
4J40合金的典型膨胀系数:
合良好号 平均线胀系数ā/(10-6/ ℃)
20~50℃ 20~100℃ 20~200℃ 20~300℃ 20~400℃ 20~500℃
4J40 1.4 1.3 1.2 1.7 4.5 ~
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4J40 镍基形状记忆合金含钛50(at)%的镍合金,其回复温度是70,形状记忆效果好,少量改变镍钛成分比例,可使回复温度在30~100范围内变化,多用于制造航天器上使用的自动张开结构件、宇航工业用的自激励紧固件、生物医学上使用的人造心脏马达等,2012年,全球高温合金消费量为28万吨,占钢铁总消费量的0.02%,市场规模达100亿美元,目前来看,全球范围内能够生产航空航天用高温合金的企业不超过50家,主要集中在美、英、法、德、俄、日等国,整个行业具有较为明显的寡头特征,在涉及航天航空应用领域的高温合金钢产品,发达均视其为战略物资,对外进行严密管控。
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各个化学元素在起到什么作用?1:碳 (C): 刃具抗变形能力和抗张强度增度,抗磨损能力。2:铬(Cr):增度,抗张强度和韧性防磨损和腐蚀3:钴(Co):增大硬度和力度,使之可以承受高温淬火在更复杂的合金中用来加强其他元素的某些个体特性。4:铜(Cu):增强抗腐蚀能力. 增强抗磨损能力。5:锰(Mn):增大可淬性及磨损力和抗张强度。从熔化的金属中以分离氧化和分离汽化作用带走氧大量加入时,增度,但脆性。6:钼(Mo):增度,硬度,可淬性和韧性. 机械加工性和抗腐蚀能力7:镍(Ni):增度,硬度和抗腐蚀能力。8:磷(P):增度,机械加工性和硬.浓度过大时易脆裂。9:硅(Si):增强延展性. 增大抗张强度. 从熔化的金属中以分离氧化和分离汽化作用带走氧。10:硫(S):少量使用可机械加工性。11:钨(W):增大力度,硬度和韧性。12:(V):增大力度,硬度和抗震能力. 防止产生颗粒。


