4J40 / 高温低膨胀铁镍钴合金（Super Invar 类）
4J40 属高温低膨胀合金，靠镍 32.4%–33.4% 与钴 7.00%–8.00% 的组合，使 20–300 ℃ 区间的平均线膨胀系数保持在约 1.7×10⁻⁶/K，比 4J36 在同一温区约 5.1×10⁻⁶/K 平缓得多。
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4J40 属高温低膨胀合金，靠镍 32.4%–33.4% 与钴 7.00%–8.00% 的组合，使 20–300 ℃ 区间的平均线膨胀系数保持在约 1.7×10⁻⁶/K，比 4J36 在同一温区约 5.1×10⁻⁶/K 平缓得多。
4J40 的成分以镍 32.4%–33.4% 为主体，钴 7.00%–8.00% 是提高高温区尺寸稳定性的关键，锰不超过 0.25%、硅不超过 0.15%，碳不超过 0.05%，磷与硫均不超过 0.020%，余量为铁。钴的加入使合金内部的磁交换抵消作用在更宽的温度范围内保持有效，使膨胀曲线在高温段趋于平缓。
4J40 与 4J36 的差别体现在温区跨度而非单一温度点：4J36 在 20–100 ℃ 膨胀系数更低，典型 0.8×10⁻⁶/K，但温度升高后迅速上升；4J40 在 20–300 ℃ 区间仍能维持约 1.7×10⁻⁶/K 的低水平，因此适合高温工况下的尺寸稳定件。与 4J32 相比，4J40 的钴更高、低膨胀区向高温延伸，但室温段的极低水平不如 4J32。
| 元素 | 含量规格 % |
|---|---|
| Ni | 32.4–33.4 |
| Co | 7.00–8.00 |
| Mn | ≤0.25 |
| Si | ≤0.15 |
| C | ≤0.05 |
| P | ≤0.020 |
| S | ≤0.020 |
| Fe | 余量 |
| 物理性能 | 数值 |
|---|---|
| 密度 | 约 8.1 g/cm³ |
| 线膨胀系数 | ≤2.0×10⁻⁶/K（20–100 ℃，标准规定值） |
| 典型线膨胀系数 | 1.4（20–50 ℃）、1.3（20–100 ℃）、1.2（20–200 ℃） |
| 高温线膨胀系数 | 1.7（20–300 ℃）、4.5（20–400 ℃） |
| 电阻率 | 以标准/材质证明书为准 |
| 弹性模量 | 以标准/材质证明书为准 |
| 磁性 | 有磁性 |
| 交付尺寸公差 | 按 GB/T 14985 通用规则 |
| 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 500–650 MPa |
| 屈服强度 Rp0.2 | 以标准/材质证明书为准 | 约 300–450 MPa |
| 延伸率 A | 以标准/材质证明书为准 | 退火态约 20–30 % |
| 硬度 HV | 以标准/材质证明书为准 | 约 150–200 |
| 温度 | 抗拉强度 Rm | 屈服强度 Rp0.2 |
|---|---|---|
| 20 ℃ | 退火态约 500–650 MPa | 约 300–450 MPa |
| 200 ℃ | 以材质证明书为准 | 以材质证明书为准 |
| 400 ℃ | 膨胀系数上升较快，尺寸稳定性下降 | 膨胀系数上升较快，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 | 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 |
| 扁材 | 按图定制 | 退火态 |
| 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。
| 产品形态 | ASTM | ASME | 其他对应标准 |
|---|---|---|---|
| 低膨胀铁镍、铁镍钴合金 | YB/T 5241-2014 | YB/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 15018-1994 | GB/T 37797-2019 牌号体系 | GB/T 13297-2021 包装标志与质量证明书 |
| 高温低膨胀合金 | GB/T 38938-2020 | — | 高温工况可参照 |
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。
4J40 的热处理遵循 YB/T 5241 对低膨胀合金的试样规定，通过高温固溶获得均匀的再结晶组织与稳定的高温单相状态，随后按需做去应力处理以释放加工应力。高温低膨胀性能对组织状态与残余应力敏感，冷加工、切削与装配应力都会引起尺寸漂移，精密件加工后应在 300 ℃ 附近做去应力处理。
4J40 的焊接性偏差，焊接热循环会造成热影响区晶粒粗化、成分偏析与较大残余应力，低膨胀特性依赖内部应力与组织的可控状态，焊缝附近易出现膨胀系数漂移与尺寸变化，高温工况下这一影响更明显。仅在必须焊接时采用氩弧焊，严格控制热输入与层间温度，焊后安排去应力处理。
4J40 采购的核心是按实际温区验收膨胀系数，而不是只看 20–100 ℃ 的一个数值。验收要点：一是索取全温段膨胀系数实测报告，至少覆盖使用温区，标准规定 20–100 ℃ 平均值不大于 2.0×10⁻⁶/K，20–300 ℃ 典型 1.7、20–400 ℃ 约 4.5。
4J40 的成分以镍 32.4%–33.4% 为主体，钴 7.00%–8.00% 是提高高温区尺寸稳定性的关键，锰不超过 0.25%、硅不超过 0.15%，碳不超过 0.05%，磷与硫均不超过 0.020%，余量为铁。
差别在温区跨度。4J36 在 20–100 ℃ 的膨胀系数更低，典型 0.8×10⁻⁶/K，但到 20–300 ℃ 升至约 5.1×10⁻⁶/K；4J40 在 20–300 ℃ 仍保持约 1.7×10⁻⁶/K，膨胀曲线明显平缓。因此室温附近的精密量具与光学件选 4J36 更合适，工作温度可达 200–300 ℃ 的高温件、工装夹具与高温模具选 4J40。选型的依据是关注温区内的膨胀水平，而不是单点比较。
4J40 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 4J40 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 4J40 棒材、板材、无缝管、锻件等形态，欢迎按上述要点对样验厂。
4J40 的密度约为 约 8.1 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。
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 |
|---|---|---|---|---|---|
| 4J40 | 4J40 / 高温低膨胀铁镍钴合金（Super Invar 类） | Ni 32.4–33.4、Fe 余量、Co 7.00–8.00 | Rm 以标准/材质证明书为准（典型 退火态约 500–650 MPa） | 圆棒 / 棒材、冷轧带材、扁材等 | 高温工装夹具 |
| 1J50 | 1J50 / Ni49.0–50.5 Fe-Ni 系（无统一 UNS 编号） | Ni 49.0–50.5、Fe 余量、Cu ≤0.20 | Rm 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 |
| 1J79 | 1J79 / 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 |
| 1J80 | 1J80 / 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 |
| 1J81 | 1J81 / 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。
该牌号常见于高温工装夹具、航空与航天、高温模具等场景的关键部件。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。
