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4J29可伐合金簡(jiǎn)介

??????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(shù)，居里點(diǎn)較高，并有良好的低溫組織穩(wěn)定性。合金的氧化膜致密，能很好地被玻璃浸潤(rùn)。且不與汞作用，適合在含汞放電的儀表中使用。是電真空器件主要密封結(jié)構(gòu)材料。

相近牌號(hào)

??????俄羅斯?美國(guó)?英國(guó)?日本?法國(guó)?德國(guó)

??????29HК?Kovar?Nilo?K?KV-1?Dilver?P0?Vacon?12

??????29HК-BИ?Rodar?KV-2

??????Techallony?Glasseal?29-17?Telcaseal?KV-3?Dilver?P1?Silvar?48

材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

??????YB/T?5231-1993《鐵鎳鈷玻封合金4J29和4J44技術(shù)條件》。

化學(xué)成分

??????C≤0.03%

??????Mn≤0.50%

??????Si≤0.30%

??????P≤0.020%

??????S≤0.020%

??????Cu≤0.20%

??????Cr≤0.20%

??????Mo≤0.20%

??????Ni=28.5-29.5%

??????Co=16.8-17.8%

??????Fe=余量

??????在平均線膨脹系數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下，允許鎳、鈷含量偏離表1-2規(guī)定范圍。鋁、鎂、鋯和鈦的含量各不大于0.10%，其總量應(yīng)不大于0.20%。

熱處理制度

??????標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)及低溫組織穩(wěn)定性的性能檢驗(yàn)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。

應(yīng)用概況與特殊要求

??????該合金是國(guó)際通用的典型的Fe-Ni-Co硬玻璃封接合金。經(jīng)航空工廠長(zhǎng)期使用，性能穩(wěn)定。主要用于電真空元器件如發(fā)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(pán)、外殼、支架等的玻璃封接。在應(yīng)用中應(yīng)使選用的玻璃與合金的膨脹系數(shù)相匹配。根據(jù)使用溫度嚴(yán)格檢驗(yàn)其低溫組織穩(wěn)定性。在加工過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，以保證材料具有良好的深沖引伸性能。當(dāng)使用鍛材時(shí)應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)其氣密性。

合金組織結(jié)構(gòu)

??????合金按1.5規(guī)定的熱處理制度處理后，再經(jīng)-78.5℃冷凍，大于等于4h不應(yīng)出現(xiàn)馬氏體組織。但當(dāng)合金成分不當(dāng)時(shí)，在常溫或低溫下將發(fā)生不同程度的奧氏體(γ)向針狀馬氏體(α)轉(zhuǎn)變，相變時(shí)伴隨著體積膨脹效應(yīng)。合金的膨脹系數(shù)相應(yīng)增高，致使封接件的內(nèi)應(yīng)力劇增，甚至造成部分損壞。影響合金低溫組織穩(wěn)定性的主要因素是合金的化學(xué)成分。從Fe-Ni-Co三元相圖中可以看到，鎳是穩(wěn)定γ相的主要元素，鎳含量偏高有利于γ相的穩(wěn)定。隨合金總變形率增加其組織越趨向穩(wěn)定。合金成分偏析也可能造成局部區(qū)域的γ→α相變。此外晶粒粗大也會(huì)促進(jìn)γ→α相變。

4J33精密合金概述

??????4J33是結(jié)合我國(guó)的陶瓷特點(diǎn)研制的陶瓷封接合金。合金在-60℃～600℃溫度范圍內(nèi)具有與95%Al2O3陶瓷相近的線膨脹系數(shù)。主要用于和陶瓷進(jìn)行匹配封接，是電真空工業(yè)中重要的封接結(jié)構(gòu)材料。

組織結(jié)構(gòu)

??????相變溫度：4J34合金γ→α相變溫度在-80℃以下。4J33較4J34組織穩(wěn)定。????????????
??????合金組織結(jié)構(gòu)：該合金的組織為單相奧氏體。
??????當(dāng)合金成分不當(dāng)時(shí)，在常溫或低溫下將發(fā)生不同程度的奧氏體(γ)向針狀馬氏體(α)轉(zhuǎn)變。相變時(shí)伴隨著體積膨脹效應(yīng)。合金的膨脹系數(shù)相應(yīng)增高，致使封接件的內(nèi)應(yīng)力劇增，甚至造成部分損壞。影響合金低溫組織穩(wěn)定性的主要因素是合金的化學(xué)成分。從Fe-Ni-Co三元相圖中可以看到，鎳是穩(wěn)定奧氏體(γ)相的主要元素，鎳含量偏高有利于γ相的穩(wěn)定。隨合金總變形率增加其組織愈趨向穩(wěn)定。合金的成分偏析也可能造成局部區(qū)域的γ→α相變。此外，晶粒粗大也會(huì)促進(jìn)γ→α相變[2,5,6]。
??????晶粒度：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，深沖態(tài)帶材的晶粒度應(yīng)不小于7級(jí)，小于7級(jí)的晶粒不得超過(guò)面積的10%。對(duì)厚度小于0.13mm的帶材，估計(jì)平均晶粒度時(shí)，沿帶材厚度方向晶粒個(gè)數(shù)應(yīng)不少于8個(gè)。
??????冷應(yīng)變率為60%～70%的1mm厚4J33帶材，在表4-1所示溫度下退火，空冷后，按YB?027－1992附錄A進(jìn)行晶粒度評(píng)級(jí)。

工藝性能與要求

??????1.成形性能：該合金具有良好的冷、熱加工性能，可制成各種復(fù)雜形狀的零件。但應(yīng)避免在含硫的氣氛中加熱。在冷加工時(shí)，帶材的冷應(yīng)變率大于70%，退火后會(huì)引起塑性各向異性。應(yīng)變率在10%～15%內(nèi)，合金在退火時(shí)會(huì)導(dǎo)致晶粒急劇長(zhǎng)大，也將產(chǎn)生合金的塑性各向異性。當(dāng)最終應(yīng)變率為60%～65%，晶粒度7～8.5級(jí)時(shí)，其塑性各向異性最小。
??????2.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(dāng)合金中鋯含量大于0.06%時(shí)，將影響板材的氬弧焊焊接質(zhì)量，甚至使焊縫開(kāi)裂。
??????該合金的零件在與陶瓷封接前，應(yīng)進(jìn)行退火、清洗、鍍鎳，然后與金屬化后再鍍鎳的陶瓷件用銀焊封接。
??????3.4J33零件熱處理工藝：熱處理可分為：消除應(yīng)力退火、中間退火。
??????(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：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(guò)程引起的加工硬化現(xiàn)象，以利于繼續(xù)加工。工件需在干氫、分解氨或真空中加熱到750～900℃，保溫15min～1h，然后爐冷、空冷或水淬。
??????該合金不能用熱處理硬化。
??????4.表面處理工藝：表面處理可用噴砂、拋光、酸洗。該合金具有良好的電鍍性能，表面能鍍金、銀、鎳、鉻等金屬。
??????5.切削加工與磨削性能：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。該合金磨削性能良好。

品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)

??????1.品種分類：中胤可生產(chǎn)各種規(guī)格的無(wú)縫管、鋼板、圓鋼、鍛件、法蘭、圓環(huán)、焊管、鋼帶、絲材及配套焊材。
??????2.交貨狀態(tài)：無(wú)縫管：固溶+酸白，長(zhǎng)度可定尺；板材：固溶、酸洗、切邊；焊管：固溶酸白+RT%探傷，鍛件：退火+車光；棒材以鍛軋狀態(tài)、表面磨光或車光；帶材經(jīng)冷軋、固溶軟態(tài)、去氧化皮交貨；絲材以固溶酸洗盤(pán)狀或直條狀、固溶直條細(xì)磨光狀態(tài)交貨。

4J系列材質(zhì)介紹

4J32、4J36

??????在20-100℃范圍內(nèi)具有低的線膨脹系數(shù)。主要用在要求尺寸穩(wěn)定的各種儀器、儀表零件、熱雙金屬被動(dòng)層，諧振腔等。

4J38

??????在20-100℃范圍內(nèi)具有低的線膨脹系數(shù)，而且易于切削加工。主要用在要求尺寸穩(wěn)定的各種儀器、儀表零件、諧振腔等。

4J40

??????在-20℃~+300℃范圍內(nèi)具有低的線性膨脹系數(shù)，系高低膨脹型合金。主要用在真空工業(yè)中制作各種速調(diào)管，微波管的諧振腔等。

4J06、4J47、4J49

??????在一定溫度范圍內(nèi)具有與軟玻璃相近的線性膨脹系數(shù)。主要用在電真空工業(yè)中和相應(yīng)的軟玻璃進(jìn)行匹配封接。

4J42、4J45、4J50

??????在一定溫度范圍內(nèi)具有一定的線性膨脹系數(shù)。主要用在在電真空工業(yè)中和軟玻璃或相應(yīng)的陶瓷進(jìn)行匹配封接。

4J29

??????在一定溫度范圍內(nèi)具有與硬玻璃相近的線性膨脹系數(shù)。在真空工業(yè)中和硬玻璃進(jìn)行匹配封接。

4J44

??????在20~500℃范圍內(nèi)具有一定的線熱膨脹系數(shù)。在真空工業(yè)中和相應(yīng)的硬玻璃進(jìn)行匹配封接。

4J28

??????在一定溫度范圍內(nèi)具有和軟玻璃相近的線熱膨脹系數(shù)。耐腐蝕。主要用在真空工業(yè)中和相應(yīng)的軟玻璃進(jìn)行封接。

4J43

??????在20~400℃范圍內(nèi)具有一定的線熱膨脹系數(shù)。主要用于杜美絲芯。

4J33、4J34

??????在-60~+600℃范圍內(nèi)具有與90%Al2O3陶瓷相近的線熱膨脹系數(shù)。主要用在與90%Al2O3陶瓷進(jìn)行匹配封接。

4J58

??????在20~50℃范圍內(nèi)具有一定的線熱膨脹系數(shù)。有較高的尺寸穩(wěn)定性。主要用在要求尺寸穩(wěn)定的精密線。

4J78、4J80、4J82

??????在室溫至600℃范圍內(nèi)具有中等線熱膨脹系數(shù)。無(wú)磁，耐蝕同時(shí)具有較高強(qiáng)度的韌性。主要用作陀螺儀和其他電真空器件中的無(wú)磁非匹配陶瓷封材料。

殷鋼、因瓦合金、殷瓦合金

??????殷鋼具有極低的膨脹系數(shù)，200-100℃溫度范圍內(nèi)線性膨脹系數(shù)在1.5*x10-6/℃以下。主要用于制造尺寸恒定，不隨氣溫變化的儀器和裝置。精密儀器、儀表零件，光學(xué)儀器零件，精密天平的臂，標(biāo)準(zhǔn)鐘的擺輪，鐘表補(bǔ)償擺。長(zhǎng)度標(biāo)尺、刻線尺、大地測(cè)量用絲。諧振腔、微波通信波導(dǎo)管、標(biāo)準(zhǔn)頻率發(fā)生器、波長(zhǎng)計(jì)。等效電容器、可變電容器葉片和支承桿、電容器溫度補(bǔ)償線。熱雙金屬被動(dòng)層、氣體和燃料閥門(mén)、溫度過(guò)載保護(hù)開(kāi)關(guān)中的熱敏元件。

超因瓦、超殷瓦

??????超因瓦、超殷瓦合金是在Fe-36Ni合金的基礎(chǔ)上用一部分鈷代替鎳而發(fā)展而來(lái)，在-60~80℃溫度范圍內(nèi)其膨脹系數(shù)比Fe-36Ni合金低一半。其在-100℃以下使用時(shí)，組織穩(wěn)定性不如Fe-36Ni合金。超因瓦、超殷瓦合金主要用于微波技術(shù)中的諧振腔體的L-C振蕩電路的電容器，腔體容積恒定取決于材料的低膨脹特性和尺寸的穩(wěn)定性。

可伐合金

??????可伐合金在-80~450℃溫度范圍，與一些高硅硼硬玻璃的膨脹系數(shù)一致，被廣泛用于高真空玻璃-金屬氣密封接。如高頻功率管、整流管、X射線管的底座或陽(yáng)極引出帽。晶體管和集成電路底盤(pán)、引出線或支架等，與高Al2O3陶瓷封接制作陶瓷管。