4J40 的切削：粘刀与加工硬化是它的常态

4J40 的切削以粘刀与加工硬化为主要矛盾，刀具与参数要按低膨胀合金的特点选。这支铁镍钴合金镍 32.4%~33.4%、钴 7.0%~8.0%、铜 0.40%~0.80%、锰不超过 0.25%、碳不超过 0.05%,20~300℃ 平均线膨胀系数不大于 2.0×10⁻⁶/℃。

钴 7%~8% 把膨胀压到 2.0 以下

铁镍合金在镍 36% 附近膨胀系数最低，加钴 7%~8% 进一步降低居里温度以上的膨胀，让 20~300℃ 全段的平均线膨胀系数压到 2.0×10⁻⁶/℃ 以下。铜 0.40%~0.80% 调整曲线形状。这支材料的任务是尺寸稳定，不是承力，所以没有强化元素。

粘刀的原因与对策

奥氏体基体塑性好、导热差，切屑与刀具前刀面容易冷焊，形成积屑瘤。积屑瘤脱落后在工件表面留下剥落坑，粗糙度变差。对策是提高切削速度到 80~120 m/min、用大前角锋利刀具、充分浇注切削液；低速重切削最容易粘刀。

加工硬化与进给

表层在切削后硬度上升，下一刀如果切在硬化层里，刀具磨损加快。进给量不低于 0.1 mm/r，切深大于硬化层深度（0.1~0.2 mm），让刀刃始终切在未变形区。精加工前留 0.3~0.5 mm 余量，一次走完，不要反复光刀。

易切削版本与膨胀的取舍

含硒易切削版本的切削性明显改善，切屑易断、表面光洁，但硒会改变膨胀曲线。选用易切削料时，必须确认其膨胀系数仍在标准范围内，并把实测曲线与普通料比对。尺寸精度要求高的腔体件，宁可牺牲切削效率用普通料。

工序编排与去应力

冷加工会改变位错结构与磁致伸缩行为，进而影响膨胀系数，所以成形后要安排去应力退火。工序编排的原则是最后一道热处理之后只做精加工与检测，避免再引入应力。膨胀试样制度为 840℃±10℃ 保温 1 h 水淬，再 315℃±10℃ 保温 1 h 随炉冷或空冷。

检验与标准

膨胀系数按 GB/T 4339 或 ASTM E228 的推杆式膨胀仪法测定，试样要按上述制度处理后再测。产品标准为 YB/T 5241，牌号序列列于 GB/T 15018。腔体件的尺寸稳定性用时效前后的长度差判定，差值超过 2×10⁻⁵ 的要重新稳定化处理。

标准与检验

4J40 的产品标准为 YB/T 5241，牌号序列列于 GB/T 15018，膨胀系数按 GB/T 4339 与 ASTM E228 的推杆式膨胀仪法测定。订货时写清温区与膨胀系数上限、交货状态与表面要求；腔体件另加尺寸稳定性要求，按时效前后长度差判定。

4J40 的钻孔与铰孔比车削更容易出问题。钻头要锋利、后角大，钻削时用高压切削液把切屑冲出来，切屑在孔内二次切削会把孔径做大、表面拉毛。铰孔余量留 0.1~0.15 mm，铰刀低速进给，进给过快会让孔壁产生硬化层。

腔体件加工完成后要做一次稳定化处理，温度 315℃±10℃、保温 1 h 后随炉冷，目的是把加工应力释放掉。稳定化后再精加工配合面，尺寸才稳定。检验时用三坐标测腔体的平行度与长度，与稳定化前的数据比对，差值超线的件要重新处理。

上海熔恒特种合金有限公司可供应 4J40 的棒材、板材与锻件，常备规格支持零切下料与定尺加工，质保书随货并注明膨胀系数与热处理制度；需要按 YB/T 5241 验收、或附 20~300℃ 膨胀曲线实测数据的批次，熔恒可协调第三方按制度取样检测。