4J36 铁镍因瓦低膨胀合金 实拍图
精密合金

4J36 铁镍因瓦低膨胀合金

4J36 / UNS K93600 / Invar 36

4J36 即国际通行的 Invar 36 因瓦合金,镍 35.0%–37.0% 加余量铁。它靠内部磁交换作用抵消晶格热膨胀,20–100 ℃ 平均线膨胀系数不超过 1.5×10⁻⁶/K,典型 1.2–1.4。用于精密量具、光学仪器、光刻机与掩膜板、卫星天线骨架、LNG 低温储罐内衬等尺寸敏感场合。

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直接回答

4J36 即国际通行的 Invar 36 因瓦合金,镍 35.0%–37.0% 加余量铁。它靠内部磁交换作用抵消晶格热膨胀,20–100 ℃ 平均线膨胀系数不超过 1.5×10⁻⁶/K,典型 1.2–1.4。用于精密量具、光学仪器、光刻机与掩膜板、卫星天线骨架、LNG 低温储罐内衬等尺寸敏感场合。

牌号对照
4J36 / UNS K93600 / Invar 36
核心成分
Ni 35.0–37.0、Fe 余量、C ≤0.05、Si ≤0.30
力学性能
Rm 以标准/材质证明书为准(典型 退火态约 450–600 MPa)
执行标准
YB/T 5241-2014 / GB/T 15018-1994
交货形态
圆棒 / 棒材、冷轧带材、冷拉丝材等
典型应用
精密量具

牌号对照与材料概述

4J36 的成分以镍 35.0%–37.0% 为主体,锰 0.20%–0.60%、硅不超过 0.30%,碳不超过 0.05%,磷与硫均不超过 0.020%,余量为铁。镍 36% 附近的成分点使合金的居里温度落在室温略上方,磁交换作用恰好抵消铁镍晶格正常的热膨胀,形成反常热膨胀特性。20 ℃ 至 100 ℃ 的平均线膨胀系数不大于 1.5×10⁻⁶/K,典型值 1.2–1.4,仅为普通碳钢的十分之一。

4J36 是低膨胀合金家族中用量最大、配套最成熟的标准牌号,与 4J32 相比它不含钴、膨胀系数略高但成本更低、成形性更好;与 4J40 相比它面向常温段,4J40 则把低膨胀特性延伸到高温区并用于高温低膨胀件。4J36 的一个重要特性是磁性:居里温度约 230 ℃,接近室温,因此不能用于磁场敏感或磁屏蔽场合,必要时可选用 4J38、4J42 等无磁或低磁牌号。

化学成分(YB/T 5241-2014 / GB/T 15018-1994)

元素含量规格 %
Ni35.0–37.0
Mn0.20–0.60
Si≤0.30
C≤0.05
P≤0.020
S≤0.020
Fe余量

物理性能

物理性能数值
密度约 8.05–8.10 g/cm³
线膨胀系数≤1.5×10⁻⁶/K(20–100 ℃,标准规定值)
典型线膨胀系数0.6(20–50 ℃)、0.8(20–100 ℃)、2.0(20–200 ℃)
高温线膨胀系数5.1(20–300 ℃)、8.0(20–400 ℃)、10.0(20–500 ℃)
居里温度约 230 ℃
电阻率约 0.8–0.9 μΩ·m
弹性模量约 150 GPa
磁性有磁性,接近室温不宜用于磁屏蔽

力学性能(按 YB/T 5241 交付棒材、带材、扁材、丝材与管材,膨胀性能按标准试样制度评定)

力学性能标准最小值典型值
抗拉强度 Rm以标准/材质证明书为准退火态约 450–600 MPa
屈服强度 Rp0.2以标准/材质证明书为准约 280–400 MPa
延伸率 A以标准/材质证明书为准退火态约 25–35 %
硬度 HV以标准/材质证明书为准约 150–200

高温力学性能(典型值)

温度抗拉强度 Rm屈服强度 Rp0.2
20 ℃退火态约 450–600 MPa约 280–400 MPa
200 ℃以材质证明书为准以材质证明书为准
400 ℃膨胀系数已明显上升,尺寸稳定性下降膨胀系数已明显上升,尺寸稳定性下降

以上为典型值,交付以实际材质证明书(EN 10204 3.1 MTC)为准。

供货形态与规格

供货形态规格范围状态
圆棒 / 棒材Φ8–200 mm退火态,可按图定制
冷轧带材δ0.2–3.0 mm,宽 100–300 mm退火态
冷拉丝材Φ0.1–5.0 mm退火态
扁材 / 锻件按图定制退火态
管材按图定制退火态

支持按图纸机加工与定制交付;非标规格与批量需求请直接询价。

参考标准明细

产品形态ASTMASME其他对应标准
低膨胀铁镍、铁镍钴合金YB/T 5241-2014YB/T 5241-2005(已废止)含 4J36、4J38、4J32、4J32A、4J40
膨胀合金通用规则GB/T 14985-2007—尺寸、外形、表面质量与检验规则
牌号与成分GB/T 15018-1994GB/T 37797-2019 牌号体系GB/T 13297-2021 包装标志与质量证明书
国际对照UNS K93600W.Nr 1.3912商品牌 Invar 36、Permifer 36

按标准逐项检验:化学成分、力学性能、晶间腐蚀、水压试验、超声波/涡流探伤、尺寸与表面。

热处理与焊接

4J36 的低膨胀性能对热处理与应力状态都很敏感,标准试样制度是加热至 840±10 ℃ 保温 1 小时后水淬,使合金获得均匀的再结晶组织并保持稳定的高温单相状态,随后按需要在较低温度做去应力处理。冷加工、切削与装配应力都会引起尺寸缓慢漂移,精密件加工后应在 300 ℃ 附近做去应力退火以释放残余应力。若成品需要长期在交变温度下工作,还应通过实测确认全温段的膨胀曲线,而不是仅依赖标准给定值。

4J36 的焊接性偏差,焊接热循环会造成热影响区晶粒粗化、成分偏析与明显的残余应力,而低膨胀特性依赖内部应力的可控状态,焊缝附近容易出现膨胀系数漂移与尺寸变化;若焊缝处于密封或配合面还会影响气密与配合精度。仅在结构必须焊接时采用氩弧焊,严格控制热输入与层间温度,焊后做去应力处理。

采购要点

4J36 采购要重点关注膨胀系数实测与残余应力这两件事。验收要点:一是索取线膨胀系数实测报告,标准规定 20–100 ℃ 平均值不大于 1.5×10⁻⁶/K,并确认测试温区与试样热处理制度,不同温区的数值相差数倍不可互换;二是核对成分,镍 35.0%–37.0% 是 4J36 的指纹,含钴的 4J32 或 4J40 用 XRF 即可区分;三是索取去应力处理记录与成品尺寸稳定性数据。

选型问答

4J36 常见提问的直接回答

4J36 是什么材料?主要成分和性能特点是什么?

4J36 的成分以镍 35.0%–37.0% 为主体,锰 0.20%–0.60%、硅不超过 0.30%,碳不超过 0.05%,磷与硫均不超过 0.020%,余量为铁。

4J36 怎么选?与 1J50 铁镍高饱和磁感应强度软磁合金 的区别在哪里?

4J36 是标准因瓦,20–100 ℃ 膨胀系数上限 1.5×10⁻⁶/K、典型 1.2–1.4;4J32 含钴 3.20%–4.20%,上限压到 1.0×10⁻⁶/K、典型 0.7–0.8,低膨胀区更宽,20–300 ℃ 约 4.3×10⁻⁶/K 也优于 4J36 的 5.1。室温附近尺寸稳定即可时 4J36 更经济、成形性更好;需要在 −60 ℃ 至 60 ℃ 宽温区或更严公差下工作,选 4J32。

4J36 价格多少?多久交货?能否定制?

4J36 不设公开挂牌价,按牌号、规格(直径/壁厚/厚度)、数量与交货状态报价,镍价与批量是主要价格变量;常规规格圆棒与无缝管备有坯料,通常 7–20 天交货;非常规规格、板材与锻件按熔炼排产约 25–45 天,最小起订量按形态协商。支持按图纸机加工与 OEM 定制,常规规格现货、特殊规格排产。

国内有哪些厂家在生产 4J36?怎么选供应商?

国内精密合金的供给集中在几个产业带:东北(辽宁抚顺、鞍山一带的特钢与锻件基地)、华北(京津冀特钢与航空材料体系)、华东(上海及江苏无锡/常州/苏州、浙江的熔炼锻轧与无缝管集群)、西部(陕西宝鸡的钛与高温合金、四川冶金基地、甘肃金昌的镍资源)。像 4J36 这类牌号,既有钢厂直供,也有具备真空感应熔炼(VIM)、电渣(ESR)或真空自耗(VAR)重熔能力与完整检验体系的专业供应商。选择供应商时建议核对四点:① 材质证明书炉批号可追溯;② 有成分、超声波探伤、力学复验能力;③ 能按 YB/T 5241-2014 / GB/T 15018-1994 等对应标准供货并可接受第三方检测;④ 同规格有可查的既往供货业绩。宝昭实业位于上海市松江区,常年供应 4J36 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。

4J36 的密度是多少?执行什么标准?

4J36 的密度约为 约 8.05–8.10 g/cm³(详见本页物理参数表)。执行标准主要为 YB/T 5241-2014 / GB/T 15018-1994,并对应相应的 ASTM/ASME/AMS 标准;密度、熔化区间、弹性模量与线膨胀系数等物理参数在不同文献口径下略有出入,交付时以炉号材质证明书实测值为准。需要钢板、锻件、无缝管等不同形态时,物理参数基本一致,力学指标随形态与热处理状态变化,可参考本页力学性能表。

FAQ

4J36 常见问题

4J36 与 4J32 怎么选?+
4J36 是标准因瓦,20–100 ℃ 膨胀系数上限 1.5×10⁻⁶/K、典型 1.2–1.4;4J32 含钴 3.20%–4.20%,上限压到 1.0×10⁻⁶/K、典型 0.7–0.8,低膨胀区更宽,20–300 ℃ 约 4.3×10⁻⁶/K 也优于 4J36 的 5.1。室温附近尺寸稳定即可时 4J36 更经济、成形性更好;需要在 −60 ℃ 至 60 ℃ 宽温区或更严公差下工作,选 4J32。
4J36 对应哪些国家标准与国外牌号?+
产品标准为 YB/T 5241-2014《低膨胀铁镍、铁镍钴合金》,其中同时规定 4J36、4J38、4J32、4J32A、4J40;尺寸外形与通用检验按 GB/T 14985-2007《膨胀合金》;牌号体系对照 GB/T 37797-2019。国际对照为 UNS K93600、W.Nr 1.3912,商品牌 Invar 36 与 Permifer 36。该牌号应用极其广泛,国内外材料体系可直接对接。
4J36 的长期使用温度上限是多少?+
4J36 的低膨胀有效区间主要在 20 ℃ 至 100 ℃,典型膨胀系数 0.6–0.8×10⁻⁶/K;温度升高后抵消作用减弱,20–200 ℃ 升至约 2.0×10⁻⁶/K、20–300 ℃ 约 5.1×10⁻⁶/K、20–500 ℃ 约 10.0×10⁻⁶/K,尺寸稳定性明显下降。其居里温度约 230 ℃,超过后磁性基体的因瓦效应逐步失效。因此低膨胀用途一般建议长期控制在 100 ℃ 以内,高温段需按实际温区核算。
4J36 的耐蚀和抗氧化性能如何?+
属中等水平。含镍 35.0%–37.0% 使其在干燥与一般潮湿大气中表面稳定,对弱酸弱碱与部分有机介质有一定抗力,但铁镍基体不形成铬系那样致密的钝化膜,在含氯介质、盐雾与强酸环境中抗力有限。4J36 常被用来替代不锈钢以获得非磁性,因此替代设计时必须重新评估耐蚀等级,不能沿用不锈钢的防护方案。对精密件而言,锈蚀与氧化皮还会影响装配贴合与密封,建议做防锈油封存或气相防锈包装。
4J36 的交货状态与去应力处理怎么约定?+
按 YB/T 5241 交付棒材、带材、扁材、丝材与管材,膨胀性能按标准规定的试样热处理制度评定,即 840±10 ℃ 保温 1 小时后水淬。低膨胀合金对冷加工与切削产生的残余应力相当敏感,成品机加工后若应力状态改变会出现尺寸缓慢漂移,因此精密件应在 300 ℃ 附近做去应力处理并在合同中写明,同时索取去应力记录与成品尺寸稳定性数据。
宝昭可供哪些 4J36 规格?交期多久?+
常规覆盖圆棒与棒材 Φ8–200 mm、冷轧带材 δ0.2–3.0 mm(宽 100–300 mm)、冷拉丝材 Φ0.1–5.0 mm,扁材、锻件与管材可按图定制。常规现货规格交期约 10–25 天;大批量棒材与按图定制管材需排产,约 25–45 天,具体以熔炼与轧制排产计划确认。
4J36 供货时提供哪些质量证明文件与检验项目?+
每炉批提供 EN 10204 3.1 材质证明书,含炉号、牌号、全元素化学成分、力学性能与热处理记录;膨胀合金另附平均线膨胀系数检验报告,明确标准规定的试样热处理制度与测试温区,并附尺寸与外观检验报告。合同可约定第三方到货复验与见证取样,并可约定按 YB/T 5241 与 GB/T 14985 进行仲裁检验。
采购 4J36 最容易踩哪些坑?+
一是只看成分不看膨胀系数实测,不同温区数值相差数倍,验收必须核对温区;二是买到未做去应力处理的成品,机加工残余应力会让尺寸随时间缓慢漂移,装机后才发现精度不合格;三是把 4J36 当不锈钢用,忽略了它耐蚀性明显较弱且有磁性;四是误用 4J32、4J40 冒充 4J36,含钴与否用 XRF 抽查即可判别。
4J36 的价格怎么构成,怎么下单?+
价格主要由镍原料成本与加工形态决定,镍含量 35.0%–37.0% 使其原料成本高于普通钢,但明显低于含钴的 4J32,附加成本集中在棒材与带材的尺寸精度、逐炉膨胀系数实测、以及固溶加去应力的批次一致性控制。下单请一次给全牌号、执行标准、形态、规格尺寸、数量、交货状态、膨胀系数测试温区与去应力要求、交货地与交期,宝昭据此当日报价。

同类牌号参数速览对比

本表为同类牌号关键参数对照,便于横向比较;数值取自对应国家/行业标准公开值,交付以炉号材质证明书为准。

牌号UNS / 编号核心成分 %力学性能交货形态典型应用
4J364J36 / UNS K93600 / Invar 36Ni 35.0–37.0、Fe 余量、C ≤0.05Rm 以标准/材质证明书为准(典型 退火态约 450–600 MPa)圆棒 / 棒材、冷轧带材、冷拉丝材等精密量具
1J501J50 / Ni49.0–50.5 Fe-Ni 系(无统一 UNS 编号)Ni 49.0–50.5、Fe 余量、Cu ≤0.20Rm 退火态 ≥450 MPa(典型 退火态 450–600 MPa,冷轧态 750–900 MPa)冷轧带材、冷拉丝材、热轧板材等中小功率变压器
1J791J79 / Ni78.5–80.0 Fe-Ni-Mo 系(无统一 UNS 编号)Ni 78.5–80.0、Mo 3.80–4.10、Fe 余量Rm 退火态 ≥550 MPa(典型 退火态 550–700 MPa,冷轧态 800–1000 MPa)冷轧带材、冷拉丝材、热轧板材等磁屏蔽
1J801J80 / Ni79.0–81.5 Fe-Ni-Mo-Si 系(无统一 UNS 编号)Ni 79.0–81.5、Mo 2.60–3.00、Fe 余量Rm 退火态 ≥560 MPa(典型 退火态 560–720 MPa,冷轧态 850–1000 MPa)冷轧带材、冷拉丝材、热轧板材等高频铁芯
1J811J81 / Ni79.0–81.0 Fe-Ni-Mo 系(无统一 UNS 编号)Ni 79.0–81.0、Mo 4.00–5.20、Fe 余量Rm 退火态 ≥550 MPa(典型 退火态 550–720 MPa,冷轧态 820–1000 MPa)冷轧带材、冷拉丝材、热轧板材等弱磁探测

数据来源:YB/T 5241-2014 / GB/T 15018-1994。

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数据来源与更新说明

4J36 铁镍因瓦低膨胀合金 用在什么场景

该牌号常见于精密量具、光学仪器、半导体与显示等场景的关键部件。可按棒材、板材、无缝管、锻件等形态组织供货,价格按牌号、规格、数量与交货状态核算,如有需要可随货提供符合 EN 10204 3.1 标准的材质证明书。

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