上海蒙鎳特種合金有限公司為您提供4j29合金對應可伐(kovar)合金1.5*0.2現貨。【材料---】4j29合金(可伐kovar合金)分析與研究-蒙鎳技術部
4j29
一、4j29概述
4j29合金又稱可伐(kovar)合金。該合金在20~450℃具有與硅硼硬玻璃相近的線膨脹系數,居里點較高,并有---的低溫組織穩定性。合金的氧化膜致密,能---地被玻璃浸潤。且不與---作用,適合在含---放電的儀表中使用。是電真空器件主要密封結構材料。
1.1 4j29材料牌號 4j29。
1.2 4j29相近牌號 見表1-1。
表1-1[1~4]
俄羅斯 美國 英國 日本 法國 德國
29hк kovar nilo k kv-1 dilver p0 vacon 12
29hк-bи rodar
techallony glasseal 29-17 telcaseal kv-2
kv-3 dilver p1 silvar 48
1.3 4j29材料的技術標準 yb/t 5231-1993《鐵鎳鈷玻封合金4j29和4j44技術條件》。
1.4 4j29化學成分 見表1-2。
表1-2%
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 28.5~29.5 16.8~7.8 余量
在平均線膨脹系數達到標準規定條件下,允許鎳、鈷含量偏離表1-2規定范圍。鋁、鎂、---和鈦的含量各不大于0.10%,其總量應不大于0.20%。
1.5 4j29熱處理制度 標準規定的膨脹系數及低溫組織穩定性的性能檢驗試樣,在氫氣氣氛中加熱至900℃±20℃,保溫1h,再加熱至1100℃±20℃,保溫15min,以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出爐。
1.6 4j29品種規格與供應狀態 品種有絲、帶、板、管和棒材。
1.7 4j29熔煉與鑄造工藝 用非真空感應爐、真空感應爐或電弧爐熔煉。
1.8 4j29應用概況與特殊要求 該合金是國際通用的典型的fe-ni-co硬玻璃封接合金。經航空工廠長期使用,性能穩定。主要用于電真空元器件如發射管、振蕩管、引燃管、磁控管、晶體管、密封插頭、繼電器、集成電路的引出線、底盤、外殼、支架等的玻璃封接。在應用中應使選用的玻璃與合金的膨脹系數相匹配。根據使用溫度嚴格檢驗其低溫組織穩定性。在加工過程中應進行適當的熱處理,以---材料具有---的深沖引伸性能。當使用鍛材時應嚴格檢驗其氣密性。
二、4j29物理及化學性能
2.1 4j29熱性能
2.1.1 4j29溶化溫度范圍 該合金溶化溫度約為1450℃[1,2]。
2.1.2 4j29熱導率 見表2-1。
表2-1[1]
θ/℃ 100 200 300 400 500
λ/(w/(m ℃)) 20.6 21.5 22.7 23.7 25.4
2.1.3 4j29比熱容 在0℃時,比熱容為440j/(kg ℃);在430℃時,比熱容為649j/(kg ℃)。
2.1.4 4j29線膨脹系數 標準規定α1(20~400℃)=(4.6~5.2)×10-6℃-1;α1(20~450℃)=(5.1~5.5)×10-6℃-1(當用于晶體管時上限為5.6×10-6℃-1)。
合金的平均線膨脹系數見表2-2。合金的膨脹曲線見圖2-1。
2.2 4j29密度
2.3 4j29電性能
2.3.1 4j29電阻率 ρ=0.48μω m[1,5]。
表2-2[1]
θ/℃ /10-6℃-1
θ/℃ /10-6℃-1
20~60 7.8 20~500 6.2
20~100 6.4 20~550 7.1
20~200 5.9 20~600 7.8
20~300 5.3 20~700 9.2
20~400 5.1 20~800 10.2
20~450 5.3 20~900 11.4
2.3.1 4j29電阻溫度系數 見表2-3。
表2-3[1]
溫度范圍/℃ 20~50 20~85 20~100 20~200 20~300 20~400
αr/10-3℃-1 3.7 3.7 3.9 3.9 3.7 3.3
2.4 4j29磁性能
2.4.1 4j29居里點 tc=430℃[1,5]。
2.4.2 4j29合金的磁性能 見表2-4[1]。
在4000a/m下,剩余磁感應強度br=0.98t,矯頑力hc=68.8a/m[1,2]。
2.5 4j29化學性能 合金在---、淡水和海水中有較好的耐腐蝕性。
表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
三、4j29力學性能
3.1 4j29技術標準規定的性能
3.1.1 4j29硬度 深沖態帶材的硬度應符合表3-1的規定。厚度不大于0.2mm時不作硬度檢驗。
3.1.2 4j29抗拉強度 絲材和帶材的抗拉強度應符合表3-2的規定。
表3-1
狀態 δ/mm 硬度hv
深沖態 >2.5 ≤170
≤2.5 ≤165
表3-2
狀態代號 狀態 σb/mpa
絲材 帶材
r 軟態 <585 <570
1/4i 1/4硬態 585~725 520~630
1/2i 1/2硬態 655~795 590~700
3/4i 3/4硬態 725~860 600~770
i 硬態 >850 >700
3.2 4j29室溫及各種溫度下的力學性能
3.2.1 4j29硬度 冷應變率為50%的帶材,在不同退火溫度下的硬度見圖3-1。
3.2.2 4j29拉伸性能 合金退火態在室溫的拉伸性能見表3-3。冷應變率為50%的帶材,在不同退火溫度下的拉伸性能見圖3-2。
表3-3[1,5]
σb/mpa σp0.2/mpa δ/%
520 330 30
3.3 4j29---和蠕變性能
3.4 4j29疲勞性能
3.5 4j29彈性性能
3.5.1 4j29彈性模量 e=138gpa。
四、4j29組織結構
4.1 4j29相變溫度 γ***α相變溫度在-80℃以下。
4.2 4j29時間-溫度-組織轉變曲線
4.3 4j29合金組織結構 合金按1.5規定的熱處理制度處理后,再經-78.5℃冷凍,大于等于4h不應出現馬氏體組織。但當合金成分不當時,在常溫或低溫下將發生不同程度的奧氏體(γ)向針狀馬氏體(α)轉變,相變時伴隨著體積膨脹效應。合金的膨脹系數相應---,致使封接件的內應力劇增,甚至造成部分損壞。影響合金低溫組織穩定性的主要因素是合金的化學成分。從fe-ni-co三元相圖中可以看到,鎳是穩定γ相的主要元素,鎳含量偏高有利于γ相的穩定。隨合金總變形率增加其組織越趨向穩定。合金成分偏析也可能造成局部區域的γ***α相變。此外晶粒粗大也會促進γ***α相變。
4.4 4j29晶粒度 標準規定深沖態帶材的晶粒度應不小于7級,小于7級的晶粒不得超過面積的10%。厚度小于0.13mm的帶材估計平均晶粒度時,沿帶材厚度方向晶粒個數應不少于8個。
冷應變率為60%~70%的厚的帶材,在表4-1所示溫度下退火1h,空冷后,按yb 027-1992附錄a評級,其晶粒度見表4-1。
表4-1[1,2]
退火溫度/℃ 675 700 750 800 900 1000 1100 1200
晶粒度級別 開始再結晶 >10 >10 10 7.5 5.0 4.0 3.0
五、4j29工藝性能與要求
5.1 4j29成形性能 該合金具有---的冷、熱加工性能,可制成各種復雜形狀的零件。但應避免在含硫的氣氛中加熱。在冷軋時,當帶材的冷應變率大于70%時,退火后會引起塑性各向---;冷應變率在10%~15%范圍時,合金在退火后會導致晶粒急劇長大,也將產生合金的塑性各向---。當終應變率為60%~65%,晶粒度為7~8.5級時,其塑性各向---小[2,4,7~9]。
合金帶材的杯突值與厚度的關系見圖5-1。
5.2 4j29焊接性能 該合金可采用釬焊、熔焊、電阻焊等方法與銅、鋼、鎳等金屬焊接。當合金中---含量大于0.06%時,將影響板材的氬弧焊焊接,甚至使焊縫開裂。
該合金與玻璃封接前,應清洗干凈,隨后進行高溫濕氫處理、預氧化處理。
5.3 4j29零件熱處理工藝 熱處理可分為:消除應力退火、中間退火、凈化去氣處理、預氧化處理。
(1)消除應力退火 為消除零件在機械加工后的殘存應力要進行消除應力退火:470~540℃,保溫1~2h,爐冷或空冷。
(2)中間退火 為消除合金在冷軋、冷拔、冷沖壓過程中引起的加工硬化現象,以利于繼續加工。工件需在干氫、分解氨或真空中,加熱到750~900℃,保溫14min~1h,然后爐冷,空冷或水淬。
(3)凈化去氣處理 零件成形后,預氧化處理前,需進行濕氫處理,處理前應進行除油。工作需在飽和濕氫中,加熱到950~1050℃,保溫10~30min,然后爐冷。
(4)預氧化處理 合金在濕氫處理后,熔封---般要進行預氧化處理,使合金表面生成一層厚度均勻、致密的氧化膜,該氧化膜與基體結合牢固,且能---地與熔融的玻璃浸潤。零件在濕氫處理后,在大約800℃的空氣中氧化。零件的增重在0.2~0.4mg/cm2范圍為宜[10]。
該合金不能用熱處理硬化。
5.4 4j29表面處理工藝 表面處理可用噴砂、拋光、酸洗。
零件與玻璃封接后,為易于焊接,需去除封接時生成的氧化膜,可將零件在10%---+10%---的水溶液中,加熱到70℃左右,酸洗2~5min。
該合金具有---的電鍍性能,表面能鍍金、銀、鎳、鉻等金屬。為便于零件間的焊接或熱壓粘結,常鍍以銅、鎳、金、錫的鍍層。為---高頻電流的傳導能力,降低接觸電阻以---正常的陰極發射特性,常鍍以金、銀的鍍層。為提高器件的耐蝕性能可鍍鎳或金[11]。
5.5 4j29切削加工與磨削性能 該合金切削特性和奧氏體不銹鋼相似。加工時采用高速鋼或硬質合金刀具,低速切削加工。切削時可使用冷卻劑。該合金磨削性能---。
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