4J36因瓦合金锻件/精密绕丝/精密弹簧片检测报告齐

一、牌号定位与化学成分设计

4J36是国标GB/T 15018、YB/T 5241体系中的铁镍基低膨胀精密合金，“4J”代表膨胀类精密合金、“36”指镍质量分数约36%，俗称因瓦合金、殷钢、不胀钢，美标对应UNS K93600/K93601、Invar 36，德标W.Nr.1.3912，俄标36H（36Н），日标相当于Fe-Ni36。它不属于高温强化合金，也不靠时效沉淀硬化，而是利用“因瓦效应”——面心立方奥氏体中晶格热膨胀被自发磁致体积收缩部分抵消，在居里点约230℃以下呈现极低线膨胀系数。成分以铁为余量（约63%—64%）：镍35.0—37.0%是低膨胀性能的决定性变量，镍含量须控制在约36%附近，偏离即直接抬高20—100℃线膨胀系数α（典型1.2—1.8×10⁻⁶/℃，约为碳钢的1/8—1/10）；碳≤0.05%（高要求批次≤0.03%）严控以避免时效析出碳化物、破坏膨胀稳定性；锰0.20—0.60%改善热加工塑性、减少开裂；硅≤0.30%作脱氧剂；磷≤0.020%、硫≤0.020%为净化杂质；部分版本允许微量铬≤0.25%、钴≤0.50%以微调膨胀或组织。其本质指纹是“Fe-Ni36单相奥氏体＋超低α＋室温铁磁”，采购时须核对Ni≈36%、α(20—100℃)保证值、居里点与尺寸稳定化处理，而非按强度牌号理解。与4J32（超因瓦，加Co更低膨胀）、4J40（含Cr高居里稳定型）、4J29（可伐，封接匹配）同属膨胀合金家族但用途各异。

二、组织、热处理与力学行为

4J36室温组织为单一面心立方奥氏体＋微量碳化物，无磁性至约230℃以下呈铁磁性，不可通过热处理淬硬，强度主要靠冷加工提升。为获得稳定超低膨胀，精密构件常采用三段式稳定化处理：先830—880℃保温后水淬（或缓冷至200℃以下）均匀化并消除内应力，再315℃左右时效1—4h、随后95℃约48h稳定尺寸；冷轧、冲压、切削引入的残余应力会轻微改变膨胀系数，故成形后通常需去应力退火（约315—425℃）恢复尺寸稳定性。

退火（软态）室温力学典型：抗拉强度Rm约450—580MPa（部分棒/板质保下限≥490MPa）、屈服强度Rp0.2约240—310MPa、断后延伸率A约30%—42%、断面收缩率ψ约70%、布氏硬度HB130—180、维氏≤150HV、弹性模量E约141—145GPa、泊松比约0.29。冷轧硬态可把Rm推至690—830MPa、Rp0.2至550—760MPa，但延伸率降至2%—8%，加工硬化明显。低温表现优于室温：−196℃下Rm约750MPa、Rp0.2约450MPa、A约25%；−269℃下Rm约850MPa、无冷脆转折，适合液化气体与低温基准件。物理上密度约8.1g/cm³、熔点约1430—1450℃、导热约11W/(m·K)（仅为45钢1/3—1/4）、电阻率约0.78μΩ·m；线膨胀随温度上升：20—100℃约1.2—1.5×10⁻⁶/℃、20—200℃约2.5×10⁻⁶/℃、20—300℃约5×10⁻⁶/℃，超过居里点后急剧上升，故长期工作温度建议≤200℃。工艺上热加工约1050—1100℃至800—850℃、宜在保护气氛下进行；退火态塑性好，可深冲、旋压、拉拔、精密冲压，但奥氏体加工硬化快、切削粘刀，宜用锋利硬质合金刀具、低速大进给、充分冷却；焊接可用TIG/MIG/点焊/钎焊，优先脉冲氩弧焊、低热量输入、层温＜120℃，母材同质或ERNiCr-3类匹配焊材，焊前退火、焊后按需去应力；耐大气腐蚀一般，潮湿环境易锈，精密件建议喷砂、抛光、酸洗或表面防护。

三、供应形态与典型应用场景

可供应热轧板、冷轧薄板、精密带材（可薄至0.02—0.05mm）、圆棒、丝材、无缝管、焊管、锻件、环件及按图机加工/深冷稳定化件，执行YB/T 5241、GB/T 15018、GJB 1952A（航空冷轧薄板）及用户尺寸稳定技术条件，可按需做光谱复检、低倍、晶粒度、膨胀系数（20—100℃/−60—200℃）与无损检验，交货多为退火态、去应力态或冷轧硬态，带材可分条、箔材可卷绕。主战场为“温度变化下要求尺寸高度稳定”的岗位：光学与计量——光学平台、镜头/镜座、激光基座、干涉仪构件、量块、量规、检测工装、导航惯性组件；半导体与显示——光刻机结构件、OLED蒸镀精细金属掩模版（FMM）、封装引线框架、测试工装；航空航天与低温——卫星结构件、复合材料成型模具、液化天然气LNG储运构件、液氧/液氮低温基准件、谐振腔与波导管；日常精密——钟表摆轮、恒温器杆、双金属片低膨胀侧、荫罩框架、防磁手表壳；能源化工低温容器衬里与管道补偿。其竞争力是“超低膨胀＋低温不脆＋可精密成形焊接”的罕见组合；选材边界须明确：它是低膨胀尺寸稳定材料，非高强承力或高温合金，强度设计取退火态柔量、冷作态强度以质保书为准；长期＞200℃、近/超居里点使用时α失稳，应评估4J32、4J40或铍铜、石英方案；潮湿或腐蚀环境需表面处理。采购应绑定Ni含量、α保证区间、稳定化处理制度、冷作量分组力学及膨胀检测报告。

4J36（Invar 36/FeNi36/1.3912）是一款以Ni≈36%单相奥氏体因瓦效应为核心的铁镍低膨胀精密合金，核心价值在−196℃至200℃宽温域内尺寸高度稳定，广泛用于光学计量、半导体掩模、低温工程、航天模具与精密防磁构件，而非承载或高温承力。它不可淬硬，性能高度依赖退火/稳定化热处理与冷作量；抗压强度属奥氏体软态工程参考，屈服与延伸率随板、带、棒、丝及软态/硬态波动显著。正式选材应锁定GB/T 15018、YB/T 5241、GJB品种标准、Ni≈36%成分指纹、20—100℃线膨胀保证值、尺寸稳定化工艺及采购技术协议，并在4J36、4J32、4J40、4J29之间按膨胀匹配、居里点、冷加工与成本作综合取舍。

UNS N06600、Inconel600、Alloy600、UNS N06601、Inconel601、Alloy601、UNS N06625、Inconel625、Alloy625、Inconel690、Inconel718、InconelX-750

二、英科：

UNS NO8800、Incoloy800、Alloy800UNS NO8810、Incoloy800H、Alloy800H/800HT、UNS NO8825、Incoloy825、Alloy825

三、Carpenter20合金：

Alloy20cb-3、UNS NO8020

四、蒙乃尔：

Monel400NO4400Alloy400MonelK500NO5500

五、哈氏合金：

Hastelloy C-276、C-22、C-4、Hastelloy B、B-2、B-3、Hastelloy X、G、G2、G3、Hastelloy G30

六、固溶强化性铁镍基合金：

NS111、NS112、NS113、NS131、NS141、NS142、NS143

七、固溶强化型镍基合金：

NS311、NS312、NS313、NS314、NS315、NS321、NS322、NS331、NS332、NS333、NS334、

NS335、NS336、NS341

八、时效强化型镍基合金：

NS411

九、固溶强化型铁基合金：

GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140

十、时效硬化性铁基合金：

GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132/SUH660、GH2135、GH2136、GH2302

十一、固溶强化型镍基合金：

GH3030、GH3039、GH3044、GH3028

十二、时效硬化型镍基合金：

GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169

十三、奥氏体不锈钢:

904L（UNS N08904）、Nitronic60(S21800）、nitronic50(XM-19)/S20910、304L、316Ti、316N、316LN、316Mod、317L、317LN、309S、310S、304N

十四、复合式不锈钢：

SAF2205（F51）、SAF2507（F53）、S32760、254SMo（F44、DIN1.4529）、329J1（0Cr26Ni5Mo2）、SAF2506、0Cr17Mn13Mo2N(A4钢)

十五、沉淀硬化不锈钢

17－4PH(SUS630、S17400、0Cr17NiCu4Nb)、17-7PH（SUS631、0Cr17Ni7Al)、15-7Mo（SUS632、0Cr15Ni7Mo2Al）、15-5PH VAR(S15500、0Cr15Ni5Cu3Nb)

十六、其它：

可伐合金4J29 Kovar，Invar合金4J36 Invar合金、4J34，4J46，4J32，4J42