一、4J50概述

鐵鎳定脹大合金是經(jīng)過(guò)調(diào)整鎳含量而獲得在給定溫度規(guī)劃內(nèi)能與脹大系數(shù)不同的軟玻璃和陶瓷匹配的一系列定脹大合金，其脹大系數(shù)和居里點(diǎn)隨鎳含量增加而增加。該合金是電真空工業(yè)中廣泛運(yùn)用的封接結(jié)構(gòu)材料。

1.1 4J50材料商標(biāo) 4J50。

1.2 4J50附近商標(biāo) 見(jiàn)表1-1。

表1-1[1～3]

在均勻線脹大系數(shù)抵達(dá)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)矩條件下，容許鎳含量違背表1-2規(guī)矩的規(guī)劃。

1.5 4J50熱處理原則 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)矩的脹大系數(shù)功用查驗(yàn)試樣其熱處理原則：在氫氣氣氛中將試樣加熱到900℃±20℃，保溫1h，以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出爐[4]。

1.6 4J50品種標(biāo)準(zhǔn)與供給情況 品種有棒材、管材、板材、帶材和絲材。

1.7 4J50熔煉與鑄造工藝 用非真空感應(yīng)爐、真空感應(yīng)爐或電弧爐熔煉。

1.8 4J50運(yùn)用概略與特殊要求 4J50屬玻封合金典型商標(biāo)，經(jīng)航空工廠長(zhǎng)期運(yùn)用，功用安穩(wěn)。

4J50合金主要用于制造精密阻抗膜片，濕簧、干簧繼電器，精密長(zhǎng)度計(jì)量，與相應(yīng)的軟玻璃封接。

在運(yùn)用中應(yīng)使選用的封接材料與合金的脹大系數(shù)般配。熱處理時(shí)應(yīng)控制其晶粒度，以確保材料具有出色的深沖引伸功用。當(dāng)運(yùn)用鍛、軋材時(shí)應(yīng)嚴(yán)厲查驗(yàn)材料的氣密性。

二、4J50物理及化學(xué)功用

2.1 4J50熱功用

2.1.1 4J50溶化溫度規(guī)劃 該合金溶化溫度約為1430℃[1,2]。

2.1.2 4J50熱導(dǎo)率 λ=16.7W/(m·℃)[1,2]。

2.1.3 4J50比熱容 該合金的比熱容為502J/(kg℃)。

2.1.4 4J50線脹大系數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)矩的合金均勻線脹大系數(shù)見(jiàn)表2-2。合金的均勻線脹大系數(shù)見(jiàn)表2-3。合金的脹大曲線見(jiàn)圖2-3。

表2-2

2.4 4J50磁功用

2.4.1 4J50居里點(diǎn) Tc=500℃[1,2]。

2.4.2 4J50合金的磁功用 4J50合金的磁功用見(jiàn)表2-4。

在4000A/m下，剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br=1.03T，矯頑力Hc=10A/m[2]。

2.5 4J50化學(xué)功用 合金在大氣、淡水和海水中有較好的耐腐蝕性。

表2-4[1,2]

3.2.2 4J50拉伸功用 該組合金（退火態(tài)）室溫拉伸功用見(jiàn)表3-3。

表3-3[1,2,4]

3.3 4J50持久和蠕變功用

3.4 4J50疲憊功用

3.5 4J50彈性功用

3.5.1 4J50彈性模量 該組合金的彈性模量E=158GPa[1,2]。

四、4J50組織結(jié)構(gòu)

4.1 4J50相變溫度

4.2 4J50時(shí)間-溫度-組織改變曲線

4.3 4J50合金組織結(jié)構(gòu) 該組合金均為安穩(wěn)的奧氏體組織。

4.4 4J50晶粒度 合金深沖帶的晶粒度應(yīng)不小于7級(jí)，小于7級(jí)的晶粒度不得超越面積的10%。厚度小于0.13mm的帶材估量均勻晶粒度時(shí)，沿帶材厚度方向的晶粒個(gè)數(shù)應(yīng)不少于8個(gè)。

五、4J50工藝功用與要求

5.1 4J50成形功用 該合金很簡(jiǎn)單進(jìn)行冷、熱加工。熱加工溫度不宜過(guò)高，加熱時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)避免在含硫的氣氛中加熱。當(dāng)帶材冷應(yīng)變率大于75%時(shí)，退火后會(huì)引起塑性各向異性。冷應(yīng)變率在10%～15%，加熱到950～1050℃時(shí)（在釬焊過(guò)程中不可避免）晶粒顯著長(zhǎng)大，致使合金塑性降低，對(duì)于薄的截面還或許丟失金屬的真空氣密性。因此制品的終究應(yīng)變率應(yīng)控制在60%左右[2，5]。

5.2 4J50焊接功用 該合金具有出色的焊接功用，可釬焊和點(diǎn)焊。該合金與軟玻璃等材料封接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)氧化處理。

5.3 4J50零件熱處理工藝 熱處理可分為：消除應(yīng)力退火、中心退火及預(yù)氧化處理。

(1)消除應(yīng)力退火 為消除零件在機(jī)械加工后的殘存應(yīng)力要進(jìn)行消除應(yīng)力退火：430～540℃，保溫1～2h,爐冷或空冷。

(2)中心退火 為消除合金在冷軋、冷拔、冷沖壓過(guò)程中引起的加工硬化現(xiàn)象，以利于繼續(xù)加工。工件需在真空或維護(hù)氣氛中，加熱到700～800℃，保溫30～60min，然后爐冷、空冷或水淬。

(3)預(yù)氧化處理 該組合金作封接材料運(yùn)用時(shí)，在封接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)氧化處理。使合金表面生成一層厚度均勻、細(xì)密的氧化膜。零件在1100℃下，在飽滿濕氫中，加熱30min，然后在大約800℃的空氣中氧化5～10min。零件的增重在0.1～0.3mg/cm2為合適[6]。

該組合金不能用熱處理硬化。

5.4 4J50表面處理工藝 在熱處理、焊接或玻封之前，有必要鏟除金屬表面污物、油脂。氧化層嚴(yán)峻時(shí)可采用噴砂或先在熔融堿液中浸泡，然后再酸洗。細(xì)微氧化皮可用25%鹽酸溶液在70℃下酸洗。

5.5 4J50切削加工與磨削功用 該合金切削加工特性和奧氏體不銹鋼相似。加工時(shí)采用高速鋼或硬質(zhì)合金刀具，低速切削加工，切削時(shí)可運(yùn)用冷卻劑。磨削功用出色。