4J40属于Fe-Ni-Co三元合金，居里点在300℃以上。该合金在-20～300℃温度范围内具有较低的膨胀系数，直至-60℃温度下，不发生奥氏体(γ)→马氏体(M)的转变。该合金主要用于制造要求在-50～300℃温度范围内尺寸高度精密的仪表零件和电子器件。
4J40材料牌号 4J40。
4J40相近牌号
4J40材料的技术标准 YB/T 5241-1993《低膨胀合金4J32、4J36、4J38和4J40技术条件》。
4J40化学成分 见表1-1。
C | Si | Mn | P | S | Ni | Co | Fe |
≤ | |||||||
0.05 | 0.15 | 0.25 | 0.020 | 0.020 | 32.4～33.4 | 7.00～8.00 | 余量 |
在平均线膨胀系数达到标准规定条件下，允许镍、钴含量偏离表1-1规定范围。
4J40热处理制度 标准规定的膨胀系数及低温***稳定性的性能检验试样按下述方法加工和热处理：将半成品试样加热至840℃±10℃，保温1h,水淬，再将试样加工为成品试样，在315℃±10℃保温1h，随炉冷或空冷。
4J40品种规格与供应状态 管、丝和带材。
4J40熔炼与铸造工艺 用非真空感应、真空感应炉和电弧炉熔炼。
4J40应用概况与特殊要求 该合金是20世纪70年代我国研制的新产品。经多年使用性能稳定。主要用于电真空工业中制造各种束调管、微波管的谐振腔和外形尺寸随温度变化较小的零部件。在使用中应严格控制热处理工艺及加工工艺，根据使用温度应严格检验其***稳定性能。
4J40合金的线胀系数：
合良好号 试样热处理制度 平均线胀系数ā／(10-6/ ℃)
20～l00℃ 20～300°C
4J40 将半成品试样加热至840±10°C，保温lh，水淬，再将试样加工为成品试样。在315±l0℃保温lh随炉冷或空冷 ～ ≤2.0
4J40合金的典型膨胀系数：
合良好号 平均线胀系数ā／(10-6/ ℃)
20～50℃ 20～100℃ 20～200℃ 20～300℃ 20～400℃ 20～500℃
4J40 1.4 1.3 1.2 1.7 4.5 ～
4J40工艺性能与要求
4J40成形性能 该合金很容易冷、热加工。热加工时应避免在含硫的气氛中加热。
4J40焊接性能 合金可采用钎焊、熔焊、电阻焊等方法焊接。由于膨胀系数与化学成分有关，应尽量避免因焊接造成合金成分的改变，因此，多采用***弧焊。
4J40零件热处理工艺 热处理可分为：消除应力退火、中间退火及稳定化处理。
消除应力退火 为消除零件在机械加工后的残存应力，要进行消除应力退火：530～550 ℃，保温1～2h,炉冷。
中间退火 为消除合金在冷轧、冷拔、冷冲压过程引起的加工硬化现象，以利于继续加工。工件加热到830～880 ℃，保温30min，炉冷或空冷。
稳定化处理 为获得具有较低的膨胀系数又能使其性能稳定。一般采用三段处理。
a)均匀化：在加热中，合金中的杂质充分固溶和合金元素趋于均匀。工件在保护气氛中，加热到830 ℃，保温20min～1h，淬火。
b)回火：在回火过程中能够部分消除由淬火产生的应力。工件加热到315 ℃，保温1～4h，炉冷。
c)稳定化时效：使合金的尺寸稳定。工件加热到95℃，保温48h。
对于冷加工或机械加工后的高精度零件，不宜采用高温处理时，可采用下述消除应力稳定化处理：工件加热到315～370℃，1～4h。
该合金不能用热处理硬化。
4J40表面处理工艺 表面处理可采用喷砂、抛光或酸洗。合金可用25%盐酸溶液在70℃下酸洗，清除氧化皮。
4J40切削加工与磨削性能 该合金切削加工特性和奥氏体不锈钢相似。加工时采用高速钢或硬质合金刀具，低速切削加工。切削时可使用冷却剂。该合金磨削性能良好。
