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4J50特性及應(yīng)用領(lǐng)域概述：

4J50是通過(guò)調(diào)整鎳含量而獲得在給定溫度范圍內(nèi)能與膨脹系數(shù)不同的軟玻璃和陶瓷匹配的一系列定膨脹合金[1]，其膨脹系數(shù)和居里點(diǎn)隨鎳含量增加而增加。該組合金是電真空工業(yè)中使用的封接結(jié)構(gòu)材料。 4J50屬玻封合金典型牌號(hào)[2]，經(jīng)航空工廠長(zhǎng)期使用，性能穩(wěn)定。

4J50化學(xué)成份：? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

C

Mn

Si

?

?

Al

Co

Ni

Fe

≤

0.05

0.80

0.30

0.020

0.020

0.10

1.0

49.5～50.5

余量

4J50的焊接性能：

4J50[2]合金具有良好的焊接性能，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。

4J50表面處理工藝：

在熱處理、焊接或玻封之前，必須清除金屬表面污物、油脂。氧化層嚴(yán)重時(shí)可采用噴砂或先在熔融堿液中浸泡，然后再酸洗。輕微氧化皮可用25%鹽酸溶液在70℃下酸洗。

4J50的切削加工和磨削性

?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)可使用冷卻劑。磨削性能良好。

?金屬材料難題找承懷特種合金.承懷專(zhuān)注解決用戶(hù)產(chǎn)品在高溫，高腐蝕，高蠕變，高強(qiáng)度，高硬度，高以及高溫毛細(xì)管等綜合復(fù)雜工況環(huán)境中的金屬材料問(wèn)題。

應(yīng)用范圍?

用于制作[1]阻抗膜片，濕簧、干簧繼電器，長(zhǎng)度計(jì)量，與相應(yīng)的軟玻璃封接。在應(yīng)用中應(yīng)使選用的封接材料與合金的膨脹系數(shù)相配。熱處理時(shí)應(yīng)控制其晶粒度，以保證材料具有良好的深沖引伸性能。當(dāng)使用鍛、軋材時(shí)應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)材料的氣密性。

性能考核
真空氣密性：封接件在JLH-1型氨質(zhì)譜儀上檢漏：用噴吹法， 噴咀沿焊縫邊以幾毫米/秒的速度移動(dòng)， 最小漏氣速率達(dá)Q10-10mmHg·l/s?？估瓘?qiáng)度：對(duì)于該種結(jié)構(gòu)形式的鎂橄欖石瓷與4J50合金的封接件，除要求真空氣密外，
我們采用封接面積為1cm*的標(biāo)準(zhǔn)抗拉瓷，直接對(duì)封檢驗(yàn)活性法的抗拉強(qiáng)度。測(cè)得抗拉強(qiáng)度的平均值為≥600kgf/cm*， 具體試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

熱烘烤：本封接件不適宜做耐熱沖擊性能試驗(yàn)，而是用熱烘烤的辦法來(lái)考察。在同一批封接的組件中任選10只封好的矩形組件，放入高溫電爐內(nèi)，由室溫升溫至500℃，保溫10小時(shí)后緩慢降至室溫。重復(fù)三次性能不變，則該批封接件就為合格品。

、微觀觀察和分析

為實(shí)地觀察分析封接斷面的微觀結(jié)構(gòu)在矩形封接組件上截取樣品，樣品組合為4J50鈦銀銅焊料一鎂橄欖石瓷。樣品經(jīng)過(guò)研磨、拋光、蒸金，然后在掃描電鏡中觀察，得到瓷件封接斷面顯微照片如圖11所示，封接處元素的擴(kuò)散情況如圖12所示。從掃描電鏡中明顯看出有A、B、C、D層。從圖11一維元素的擴(kuò)散狀態(tài)圖中可以看到C層中有Ti的濃度峰值，也有硅的滲透擴(kuò)散，陶瓷與界面結(jié)合緊密成波浪形，有些地方界面深入瓷體，該薄層就是對(duì)封接起重要作用的過(guò)渡層。

在真空加熱過(guò)程中氫化鈦分解成鈦與銀銅焊料接觸，在溫度高于銀銅焊料低共熔點(diǎn)時(shí)，形成含鈦的液相合金，其中部分液相合金中的鈦被陶瓷表面選擇性地吸附面降低了固液比界面能， 從而使合金更好地潤(rùn)濕陶瓷； 同時(shí)部分鈦與陶瓷表面成分SiO g、2MgO·SiO， 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)， 從熱力學(xué)計(jì)算來(lái)看鈦與SiO 2、2MgO·SiO， 的反應(yīng)AF為負(fù)值， 鈦與瓷的反應(yīng)是可能的!‘1。氧的來(lái)源主要是瓷的作用，反應(yīng)比A1，O，容易進(jìn)行。鈦與瓷界面化學(xué)反應(yīng)生成Cu gTi， o及低價(jià)氧化物TiO， 、Ti， O， 、TiO。Cu gTi gO的顯微硬度較大，隨著封接溫度的升高，界面生成物增加；被吸附的部分鈦離子擴(kuò)散到瓷中與瓷的主晶體形成固溶體； TiO、TiO， 、Ti，O，與瓷也互相擴(kuò)散、反應(yīng)，從而在界面處形成過(guò)渡層。B層是以銀銅焊料共晶合金為主體的Ag-Cu-Ti焊料層，組織均勻，以金屬鍵與金屬另件的鎳層緊密地聯(lián)結(jié)起來(lái)，使焊料與陶瓷、金屬另件產(chǎn)生良好的氣密結(jié)合。

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