龙虎大战

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      1. 精密合金

        4J29可伐合金

        4J29可伐合金

        产品类别:可伐合金

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        咨询电话:13585916721

        产品专员:张金波

        ?
        • 产品描述
        • 产品参数

        4J29可伐合金 4J29合金又称可伐(Kovar)合金。该合金在20~450℃具有与硅硼硬玻璃相近的线膨胀系数,居里点较高,并有良好的低温组织稳定性。合金的氧化膜致密,能很好地被玻璃浸润。且不与汞作用,适合在含汞放电的仪表中使用。是电真空器件主要密封结构材料。

        4J29材料牌号 4J29
        4J29相近牌号
        4J29材料的技术标准 YB/T 5231-1993《铁镍钴玻封合金4J294J44技术条件》。
        4J29化学成分

        C

        Mn

        Si

        P

        S

        Cu

        Cr

        Mo

        Ni

        Co

        Fe

        0.03

        0.5

        0.30

        0.020

        0.020

        0.20

        0.20

        0.20

        28.529.5

        16.87.8

        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1-2规定范围。铝、镁、锆和钛的含量各不大于0.10%,其总量应不大于0.20%
        4J29热处理制度 标准规定的膨胀系数及低温组织稳定性的性能检验试样,在氢气气氛中加热至900℃±20,保温1h,再加热至1100℃±20℃,保温15min,以不大于5/min速度冷至200℃以下出炉。
        4J29品种规格与供应状态 品种有丝、带、板、管和棒材。
        4J29熔炼与铸造工艺 用非真空感应炉、真空感应炉或电弧炉熔炼。
        4J29应用概况与特殊要求 该合金是国际通用的典型的Fe-Ni-Co硬玻璃封接合金。经航空工厂长期使用,性能稳定。主要用于电真空元器件如发射管、振荡管、引燃管、磁控管、晶体管、密封插头、继电器、集成电路的引出线、底盘、外壳、支架等的玻璃封接。在应用中应使选用的玻璃与合金的膨胀系数相匹配。根据使用温度严格检验其低温组织稳定性。在加工过程中应进行适当的热处理,以保证材料具有良好的深冲引伸性能。当使用锻材时应严格检验其气密性。
        二、4J29物理及化学性能    
        4J29热性能                                        
        4J29溶化温度范围 该合金溶化温度约为1450[1,2]
        4J29热导率 见表2-1

        θ/

        100

        200

        300

        400

        500

        λ/(W/(m·℃))

        20.6

        21.5

        22.7

        23.7

        25.4

        4J29比热容 在0℃时,比热容为440J/(kg?℃);在430℃时,比热容为649J/(kg?℃)
        4J29线膨胀系数 标准规定α1(20400)=(4.65.2)×10-6-1;α1(20450)=(5.15.5)×10-6-1(当用于晶体管时上限为5.6×10-6-1)
        合金的平均线膨胀系数见表2-2。合金的膨胀曲线见图2-1 

        4J29密度
        4J29电性能
        4J29电阻率  ρ=0.48μΩ·m[1,5]
                        2-2[1]

        θ/

        /10-6-1

        θ/

        /10-6-1

        2060

        7.8

        20500

        6.2

        20100

        6.4

        20550

        7.1

        20200

        5.9

        20600

        7.8

        20300

        5.3

        20700

        9.2

        20400

        5.1

        20800

        10.2

        20450

        5.3

        20900

        11.4

        4J29电阻温度系数 见表2-3
        2-3[1]

        温度范围/

        2050

        2085

        20100

        20200

        20300

        20400

        αR/10-3-1

        3.7

        3.7

        3.9

        3.9

        3.7

        3.3

        4J29磁性能
        4J29居里点 Tc=430[1,5]
        4J29合金的磁性能 见表2-4[1]
             4000A/m下,剩余磁感应强度Br=0.98T,矫顽力Hc=68.8A/m[1,2]
        4J29化学性能 合金在大气、淡水和海水中有较好的耐腐蚀性。
        2-4[1,2]

        H/(A/m)

        B/T

        H/(A/m)

        B/T

        H/(A/m)

        B/T

        8

        0.9×10-2

        80

        0.35

        2000

        1.47

        16

        2.1×10-2

        160

        0.81

        4000

        1.61

        24

        3.6×10-2

        400

        1.17

         

         

        40

        8.3×10-2

        800

        1.34

         

         

        4J29力学性能
        4J29技术标准规定的性能
        4J29硬度 深冲态带材的硬度应符合表3-1的规定。厚度不大于0.2mm时不作硬度检验。
        4J29抗拉强度 丝材和带材的抗拉强度应符合表3-2的规定。
        3-1

        状态

        δ/mm

        硬度HV

        深冲态

        >2.5

        170

        2.5

        165

        3-2

        状态代号

        状态

        σb/MPa

        丝材

        带材

        R

        软态

        <585

        <570

        1/4I

        1/4硬态

        585725

        520630

        1/2I

        1/2硬态

        655795

        590700

        3/4I

        3/4硬态

        725860

        600770

        I

        硬态

        >850

        >700

        4J29室温及各种温度下的力学性能
        4J29硬度 冷应变率为50%的带材,在不同退火温度下的硬度见图3-1
        4J29拉伸性能 合金(退火态)在室温的拉伸性能见表3-3。冷应变率为50%的带材,在不同退火温度下的拉伸性能见图3-2
        3-3[1,5]

        σb/MPa

        σP0.2/MPa

        δ/%

        520

        330

        30

         4J29持久和蠕变性能
        4J29疲劳性能 
        4J29弹性性能 
        4J29弹性模量 E=138GPa
        四、4J29组织结构
        4J29相变温度 γ→α相变温度在-80℃以下。           
        4J29时间-温度-组织转变曲线 
        4J29合金组织结构 合金按1.5规定的热处理制度处理后,再经-78.5℃冷冻,大于等于4h不应出现马氏体组织。但当合金成分不当时,在常温或低温下将发生不同程度的奥氏体(γ)向针状马氏体(α)转变,相变时伴随着体积膨胀效应。合金的膨胀系数相应增高,致使封接件的内应力剧增,甚至造成部分损坏。影响合金低温组织稳定性的主要因素是合金的化学成分。从Fe-Ni-Co三元相图中可以看到,镍是稳定γ相的主要元素,镍含量偏高有利于γ相的稳定。随合金总变形率增加其组织越趋向稳定。合金成分偏析也可能造成局部区域的γ→α相变。此外晶粒粗大也会促进γ→α相变。
        4J29晶粒度 标准规定深冲态带材的晶粒度应不小于7级,小于7级的晶粒不得超过面积的10%。厚度小于0.13mm的带材估计平均晶粒度时,沿带材厚度方向晶粒个数应不少于8个。
        冷应变率为60%70%的厚的带材,在表4-1所示温度下退火1h,空冷后,按YB 027-1992附录A评级,其晶粒度见表4-1
        4-1[1,2]

        退火温度/

        675

        700

        750

        800

        900

        1000

        1100

        1200

        晶粒度级别

        开始再结晶

        >10

        >10

        10

        7.5

        5.0

        4.0

        3.0

        五、4J29工艺性能与要求

        4J29成形性能 该合金具有良好的冷、热加工性能,可制成各种复杂形状的零件。但应避免在含硫的气氛中加热。在冷轧时,当带材的冷应变率大于70%时,退火后会引起塑性各向异性;冷应变率在10%15%范围时,合金在退火后会导致晶粒急剧长大,也将产生合金的塑性各向异性。当最终应变率为60%65%,晶粒度为78.5级时,其塑性各向异性最小[2,4,79]。合金带材的杯突值与厚度的关系见图5-1

        4J29焊接性能 该合金可采用钎焊、熔焊、电阻焊等方法与铜、钢、镍等金属焊接。当合金中锆含量大于0.06%时,将影响板材的氩弧焊焊接质量,甚至使焊缝开裂。
        该合金与玻璃封接前,应清洗干净,随后进行高温湿氢处
        理、预氧化处理。
        4J29零件热处理工艺 热处理可分为:消除应力退火、中间退火、净化去气处理、预氧化处理。
        (1)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:470540℃,保温12h,炉冷或空冷。
        (2)中间退火 为消除合金在冷轧、冷拔、冷冲压过程中引起的加工硬化现象,以利于继续加工。工件需在干氢、分解氨或真空中,加热到750900℃,保温14min1h,然后炉冷,空冷或水淬。
        (3)净化去气处理 零件成形后,预氧化处理前,需进行湿氢处理,处理前应进行除油。工作需在饱和湿氢中,加热到9501050 ℃,保温1030min,然后炉冷。
        (4)预氧化处理 合金在湿氢处理后,熔封前一般要进行预氧化处理,使合金表面生成一层厚度均匀、致密的氧化膜,该氧化膜与基体结合牢固,且能很好地与熔融的玻璃浸润。零件在湿氢处理后,在大约800℃的空气中氧化。零件的增重在0.20.4mg/cm2范围为宜[10]
        该合金不能用热处理硬化。
           4J29表面处理工艺 表面处理可用喷砂、抛光、酸洗。零件与玻璃封接后,为易于焊接,需去除封接时生成的氧化膜,可将零件在10%盐酸+10%硝酸的水溶液中,加热到70 ℃左右,酸洗25min
        该合金具有良好的电镀性能,表面能镀金、银、镍、铬等金属。为便于零件间的焊接或热压粘结,常镀以铜、镍、金、锡的镀层。为改善高频电流的传导能力,降低接触电阻以保证正常的阴极发射特性,常镀以金、银的镀层。为提高器件的耐蚀性能可镀镍或金[11]
        4J29切削加工与磨削性能 该合金切削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。

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