4J32超因瓦合金冷轧带材/精密合金圆棒 来图深冲引伸定制

一、材料定位与成分设计

4J32是国标GB/T 15018、YB/T 5241体系中的铁-镍-钴系超因瓦（Super-Invar）低膨胀精密合金，国际相近牌号为美标Super-Invar、Super-Nilvar，俄标32НКД，法标Invar SI。它是传统4J36因瓦合金的改良型，通过在铁镍基体中引入约4%的钴，大幅压低了常温至100℃区间的线膨胀系数。其典型化学成分按国标控制为：镍31.5%～33.0%、钴3.2%～4.2%、铜0.40%～0.80%、碳≤0.05%、硅≤0.02%、锰0.20%～0.60%、磷≤0.02%、硫≤0.02%，余量为铁。镍处于32%附近构建稳定奥氏体基体，赋予合金极低的正常热膨胀行为；钴是进一步降低膨胀系数的关键元素，能将20～100℃的平均线膨胀系数压低至≤1.0×10⁻⁶/℃，优于常规4J36合金；铜的加入则有助于改善合金的冷加工塑性和组织稳定性。密度约8.10 g/cm³，熔点约1430～1450℃，热导率约13.9 W/(m·℃)，电阻率约0.77 μΩ·m。该合金在常温下呈铁磁性，居里温度约230℃，但在-60℃以下可能发生奥氏体（γ）向马氏体（α）的转变，伴随体积膨胀，需严格控制成分与热处理工艺以保证低温组织稳定性。

二、物理、热学与力学特性

4J32的核心价值在于环境温度变化范围内尺寸的高度精密性，其力学性能服务于精密成形与低应力承载。该合金不能通过常规热处理进行沉淀硬化，其标准热处理制度旨在获取单一奥氏体、消除应力与稳定尺寸：通常将半成品加热至840℃±10℃保温1h进行固溶水淬，随后加工为成品并在315℃±10℃保温1h进行回火（时效），最后随炉冷或空冷。在此退火状态下，合金硬度约为HV 150（或HB 130～160），弹性模量约141 GPa。室温典型拉伸性能为：抗拉强度约470～650 MPa，屈服强度Rp0.2约240～450 MPa，断后延伸率约22%～30%，断面收缩率可达72%，展现出奥氏体合金特有的良好塑性。需注意，4J32的抗压强度（压缩屈服）并非该牌号的标准必检项，退火态压缩屈服多与拉伸屈服同量级（典型参考约240～450 MPa），工程目录引用宜标注“退火态典型参考值，以质保书为准”。该合金冷加工硬化极其显著，加工后若不消除应力将导致膨胀系数异常漂移，大变形量工序间需穿插830～880℃中间退火，精密零件在固溶时效后常增加95℃保温48h的人工时效或300～370℃稳定化退火以提前释放残余应力。

三、加工形态与工程应用

该合金宜采用非真空感应炉、真空感应炉或电弧炉熔炼，供货形态以热轧/锻制圆棒、冷拉磨光棒、热轧/冷轧板材、带材、箔材、无缝管、丝材及异形冲压件为主。退火态塑性优良，可进行冷轧、冷拔、深冲、弯曲与精密旋压，但因加工硬化速率快，冷变形量较大时必须穿插中间退火。机加工方面，硬度适中，易于切削和成型，特别适合用于精密加工，但在加工过程中需防止过热和表面缺陷。焊接可采用氩弧焊等方法，但全程需在保护气氛（氢、真空）下进行，严防氧化、脱碳与渗硫，后者会引发晶界脆化与相变失稳。主用于制造在环境温度变化范围内尺寸高度的精密仪表零件，如航空工厂长期使用的精密陀螺仪、导航设备、传感器基准件，以及精密机床刻度尺、标准量块等。选型时与4J36（普通因瓦，膨胀系数略高但低温稳定性更好）、4J29可伐（含钴玻封低膨胀）、4J06（玻封定膨胀）区分，4J32更偏重于-60～80℃超低热膨胀、高精度尺寸稳定的精密仪器结构件场景。

4J32（超因瓦合金）是以32%镍＋4%钴调控奥氏体热膨胀的铁镍钴基低膨胀精密合金，凭借20～100℃极低膨胀系数、退火态高塑深冲性及尺寸高度精密性，成为精密陀螺仪、导航设备与标准量块的经典选材；电商与目录表述建议统一为“4J32 / 超因瓦合金（Super-Invar）”，并明确交货状态（退火软态／固溶时效态）、执行标准、膨胀系数区间与实测力学，避免将冷加工硬态高强度值误用于精密尺寸件选材，或把抗压强度当作抗拉强度引用。

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