4J58 量具件为什么要放半年再用：自然时效与尺寸稳定怎么排？

4J58 量具件做粗加工后要放一段时间再精加工，原因是这支定膨胀合金的尺寸稳定性依赖残余应力的自然释放，急不得。它含碳不大于 0.03%、镍 57.5%~59.5%、锰不大于 0.60%、硅不大于 0.25%、磷硫各不大于 0.015%，密度 8.32 g/cm³，熔化温度 1430~1450℃，抗拉不低于 550 MPa、屈服不低于 206 MPa。

碳与杂质为什么是尺寸稳定的敌人

碳不大于 0.03%，压得比一般结构钢低一个量级；磷硫各不大于 0.015%。碳与杂质会在长期使用中缓慢析出或聚集，引起微小的体积变化，对线纹尺、量具本体这类以微米计精度的零件就是超差。手册明确要求生产与验收特别注意碳及其他杂质含量，这是这支料区别于普通铁镍合金的地方。

电渣重熔的作用

熔炼用非真空感应炉或电弧炉，再经电渣重熔。重熔的目的是降低夹杂与气体含量，夹杂少了，加工后的表面缺陷与内部微裂纹也少。到货查冶炼方式，只在质保书上写「电渣」而没有炉号对应的，要求补。

自然时效怎么排

粗加工后放置，让残余应力自然释放，时间按精度等级定，高精度件常放三个月到半年；精加工前复测尺寸，把释放量补进去。着急的做法是人工时效，温度 300~400℃ 保温数小时，但人工时效只能释放一部分应力，精度要求高的件仍要自然放置。

膨胀系数的检验制度

膨胀系数检验试样要在氢气或真空中加热到 900℃±20℃、保温 1 h，以不大于 5℃/min 的速度冷到 200℃ 以下出炉。这条是验收口径，与实际零件的热处理不是一回事；复测膨胀系数时若制度不一致，数据无从比较。

加工与残余应力

车削与铣削的最后一刀切深要小，避免留下深的加工硬化层；磨削用软砂轮、小切深，充分冷却，防止磨削烧伤。加工面的残余应力会在数月内释放，导致平面度变化，所以精密面要在自然时效之后精加工。

采购与到货复验

订货写：牌号、形态（热轧或锻制棒材）、交货状态、膨胀系数考核温区与限值、碳与杂质上限、以及冶炼方式。牌号序列按 GB/T 15018，尺寸偏差按 GB/T 14985，膨胀系数检验方法按 GB/T 4339 与 ASTM E228。技术口径参照。

线纹尺的刻线与镀层

线纹尺在合金表面刻线或镀铬后光刻，刻线间距的稳定性取决于基体的尺寸稳定性。粗加工、自然时效、精加工、刻线四道工序之间都要留稳定期；镀层的内应力会让尺身微弯，镀后要做低温去应力，温度不超过 150℃。

包装与搬运

长尺类零件自重引起的弯曲不可忽视，存放要立放或用多点支撑，水平叠放会长期变形。包装用防潮纸加木箱，海运加干燥剂；开箱后吊装用专用吊具，避免单点起吊。

量具件的热稳定性

量具在恒温室使用，但加工与装配环境的温度波动仍会引起尺寸变化。膨胀系数按 20~100℃ 段的典型值算，一支 500 mm 长的尺，温度变化 5℃ 的尺寸变化在 20 μm 量级，这已经接近高精度尺的公差。所以加工与检测要在同一温度环境中进行。