常州市百煉特鋼有限公司
4J29合金(可伐Kovar合金)分析與研究
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，并有良好的低溫組織穩定性。合金的氧化膜致密，能很好地被玻璃浸潤。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、鋯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**材料具有良好的深沖引伸性能。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/℃ |
|
θ/℃ |
|
|
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 |
我公司主營以下特種鎳基合金:
毛細管
可伐合金毛細管（4J29、4J50、4J42、4J36）、無氧銅毛細管、純鎳毛細管
軟磁合金
1J50、1J79、1J85、1J22
高溫合金
GH4169、GH2132、GH4145、Inconel
718、GH3030、GH3044、GH3039
精密合金
4J36、4J29、4J33、4J32、4J42、4J50、4J34
熱噴涂絲
鎳鋁合金絲Ni9**l5、Inconel
625、ERNiCrMo-3、Cr43Ni55Ti、45ct、ERNiCrMo-4
耐腐蝕合金
Incoloy800、Inconel
x750、Inconel 600、Inconel 625、蒙乃爾合金、哈氏合金
鎳銅合金
蒙乃爾400，蒙乃爾K500
等
管材:
可伐合金管、膨脹合金管、高溫合金管、耐腐蝕合金管
主營:帶材、板材、毛細管、棒材、管材、微型絲
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