4J36低膨胀合金管 深冷无脆转 表面可镀镍防绣

一、化学成分与组织特征

4J36以铁为余量，镍35.0%–37.0%（窗口35.5%–36.5%），碳≤0.05%，锰0.20%–0.60%，硅≤0.30%，磷≤0.020%，硫≤0.020%，钴≤0.50%（部分高精度版添少量Co微调斜率），铬铜铝钛钼均≤0.10%–0.20%。 镍锁定36%附近是Fe-Ni二元相图因瓦谷底——此成分在室温至居里点（约230℃）间自发磁化随温度下降的体磁致伸缩收缩，恰好抵消晶格热膨胀伸长，宏观α骤降到碳钢的1/10。经830–880℃×1–2h氢气或真空退火、随炉冷至200℃以下（再可230–250℃×2h稳定化时效）后，组织为单一面心立方奥氏体γ，无马氏体、无碳化物链（C极低）、无金属间相，晶粒5–8级；因Ni≈36%稳居γ单区，常温至230℃无相变，膨胀曲线平滑。 密度8.10 g/cm³，熔点1410–1440℃，居里点≈230℃，弹性模量140–150 GPa，电阻率0.78 μΩ·m，导热率10–12 W/(m·K)。

二、力学性能与工艺特性

退火软态典型值：抗拉强度450–550 MPa（国标下限≥490 MPa）、屈服强度（Rp0.2）240–350 MPa（国标下限≥240 MPa）、断后延伸率30%–42%（国标下限≥42%为A5）、断面收缩率≥60%、硬度HB 130–180（HV130–180）。 冷作硬化态σb可达600–800 MPa但δ跌至5%–15%。抗压强度无独立标准值，奥氏体金属拉压近等，工程按屈服强度级≈240–350 MPa作受压塑性阈值。

热处理只有两道——830–880℃退火消除应力并锁定低膨胀；230–250℃稳定化时效进一步释放残余应力、控尺寸漂移（精密件必做）。工艺上：退火态深冲杯突值高，可轧至0.02 mm箔、拉至0.05 mm丝，冲裁标准量块/引线框架；加工硬化率近似304不锈钢，切削需用锋利硬质合金低速大进给，忌高速烧刀；TIG/等离子焊可行，焊后热影响区α略升需重新稳定化退火，接头强度可达母材94%（≈410 MPa）。 边界提示：>230℃越过居里点因瓦效应消失，300℃以上α回升至≈10×10⁻⁶/℃；潮湿环境易锈不防锈，必须镀Ni/环氧封装；不当中高温承力件（屈服仅两百兆帕级）。

三、典型应用与选材边界

4J36卡位"-60–230℃长期、尺寸漂移≤1×10⁻⁶/℃、非承力或低承力+精度微米级"的场景：标准量块、基准米尺、大地测量尺、光学仪器基座/镜筒、干涉仪框架；半导体光刻机工作台垫板、晶圆载具、复材热压罐模具嵌件（CFRP成型工装因模材与碳纤CTE近配）；LNG液化天然气管道补偿段、低温容器构件、液氧/液氢贮箱加强环（深冷仍韧无脆转）；微波谐振腔、行波管结构件、双金属片被动层；集成电路引线框架、电子管零件；卫星天线支撑、航天遥感器框架。

明确不适用：>230℃长期尺寸稳定件（因瓦效应失效，换4J29/4J44玻封或GH132结构件）；强腐蚀/海洋环境（4J36不锈，换625/N06022）；中高温承力转动件（让位于GH4169/Waspaloy）；以强度为主的结构件（屈服仅240 MPa级）；需与硬玻璃封接（α失配，换4J29/4J44）。其工程灵魂是"尺寸不随温度变的铁镍基准"，在计量与复材模具中以CTE碾压一切结构钢与铝。

4J36（Invar 36）是Fe-36Ni系低膨胀精密合金，靠Ni≈36%铁磁体磁致伸缩抵消晶格热膨胀获α20-100℃≈1.2-1.5×10⁻⁶/℃，830℃氢退+230℃稳定化后为单相奥氏体，室温σb≥490 MPa、σ0.2≥240 MPa、δ≥30%、HB≤180，密度8.10 g/cm³、居里≈230℃、对应K93600/1.3912全球互通。其工程灵魂是"因瓦效应尺寸稳定基准"，以近零CTE在精密计量、LNG低温、复材模具、光刻工装中不可被任何结构合金替代；把握230℃居里红线不破、潮湿必封装、焊后必重回稳定化、不当中高温承力、强度仅次级指标五条边界，方能在尺寸精度与成本间用出其设计初衷。作为精密合金4J系里的低膨胀始祖，4J36至今是-60–230℃尺寸稳定件最具性价比的国产选项。

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