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        4j33鐵鎳膨脹合金

        文章出處:http://www.worldguvenlik.com/ 人氣:發表時間:2020-10-12
        4j33鐵鎳膨脹合金

        4J33
        材料牌號:4J33精密合金
        俄羅斯牌號:33HК/Ni33Co17
        日本牌號:KV-4/Ni33Co17

        一、4J33精密合金概述:
        4J33是結合我國的陶瓷特點研制的陶瓷封接合金。合金在-60℃~600℃溫度范圍內具有與95%Al2O3陶瓷相近的線膨脹系數。主要用于和陶瓷進行匹配封接,是電真空工業中重要的封接結構材料。
        1、4J33材料牌號:4J33。
        2、4J33相近牌號:見表1-1。
        表1-1[1~3]

        俄羅斯 美國 日本 德國
        33HК(Ni33Co17) - KV-4(Ni33Co17) -

        3、4J33材料的技術標準:
        4、4J33化學成分:
        見表1-2。
        表1-2                                                                  %

        C≤ Si≤ Mn≤ P≤ S≤ Cr≥ Ni≥ Mo≥ Cu≤
        0.05 0.20 0.20-0.60 0.020 0.020 - 32.0-33.6 - -
        其他 Al≤ Ti≤ Fe≤ Co≤ V≤ W≤ Nb≤ N≤
        - - 余量 14.0-15.2 - - - -

        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。
        5、4J33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,在保護氣氛或真空中加熱到900℃±20℃,保溫1h,以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出爐。
        6、4J33品種規格與供應狀態:品種有絲、管、板、帶和棒材。
        7、4J33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。
        8、4J33應用概況與特殊要求:該合金經航空工廠長期使用,性能穩定。主要用于電真空元件與Al2O3陶瓷封接。制造大型電子管和磁控管的電極、引出盤和引出線。在使用中應使選用的陶瓷與合金的膨脹系數相匹配。當選用合金時,應根據使用溫度嚴格檢驗低溫組織穩定性。在加工過程中應進行適當的熱處理,以保證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、4J33物理及化學性能:   
        1、4J33熱性能:    
                                           
        (1)、4J33熔化溫度范圍:該合金溶化溫度約為1450℃[1,2]
        (2)、4J33熱導率:4J33合金熱導率λ=17.6W/(m•℃)[1,2]
        (3)、4J33線膨脹系數:標準規定的合金平均線膨脹系數見表2-1。
        該合金的平均線膨脹系數見表2-2。4J33合金的膨脹曲線見圖2-1。
        2-1                                                                                                                           2-2[1]

        /10-6-1   /10-6-1
        20~400℃ 20~500℃ 20~600℃ 20~300℃ 20~400℃ 20~500℃ 20~600℃
        6.0~6.8 6.6~7.4 - 6.3 6.1 6.9 8.3

        2、4J33密度:ρ=8.27g/cm3[1,4]。                                
        3、4J33電性能:
        (1)、4J33電阻率:ρ=0.46μΩ·m[1,4]
        (2)、4J33電阻溫度系數:見表2-4。
        2-4[1,2]

        溫度范圍/℃ 20~100 20~200 20~300 20~400 20~500
        αR/10-3-1 4.2 4.1 3.9 3.6 3.2

        4、4J33磁性能:
        (1)、4J33居里點:Tc=440℃[1,2]

        (2)、4J33合金的磁性能: 見表2-6。
        2-6[1,2]

        H/(A/m) B/T H/(A/m) B/T
        8 1.0×10-2 160 0.89
        16 2.2×10-2 400 1.19
        24 3.9×10-2 800 1.35
        40 9.1×10-2 2000 1.49
        80 0.47 4000 1.61

        在4000A/m下,剩余磁感應強度Br=1.06T,矯頑力Hc=63.2A/m[1,2]
        5、4J33化學性能:該合金在大氣、淡水和海水中具有較好的耐腐蝕性。

        三、
        4j33鐵鎳膨脹合金 4J33力學性能:

        1、4J33技術標準規定的性能:
        (1)、4J33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的帶材不做硬度檢驗。
        3-1

        狀態 δ/mm HV
        深沖態 >2.5 ≤170
        ≤2.5 ≤165

        (1)、4J33抗拉強度:絲材和帶材的抗拉強度應符合表3-2的規定。
        3-2

        狀態代號 狀態 σb/MPa
        絲材 帶材
        R 軟態 <585 <570
        Y 硬態 >860 >700

        2、4J33室溫及各種溫度下的力學性能:
        (1)、4J33硬度:合金帶材(退火態)硬度見表3-3。
        (1)、4J33拉伸性能:合金(退火態)在室溫的拉伸性能見表3-3。
        3-3[1,2,4]

        σb/MPa σP0.2/MPa δ/% HV
        539 343 32 158

        3、4J33持久和蠕變性能:
        4、4J33疲勞性能:
        5、4J33彈性性能:
        彈性模量E=139GPa。

        四、4J33組織結構:
        1、4J33相變溫度: 
        4J34合金 γ→α相變溫度在-80℃以下。4J33較4J34組織穩定。           
        2、4J33時間-溫度-組織轉變曲線
        3、4J33合金組織結構:
        該合金的組織為單相奧氏體。
        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增高,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,鎳是穩定奧氏體(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愈趨向穩定。合金的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[2,5,6]
        4、4J33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%。對厚度小于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進行晶粒度評級,結果見表4-1。
        4-1

        退火溫度/℃ 600 650 700 750 800 900 1000 1100 1200
        晶粒度級別 開始再結晶 >10 >10 10 10 8.0 6.5 5.0 4.0

        五、4J33工藝性能與要求:
        1、4J33成形性能:
        該合金具有良好的冷、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。在冷加工時,帶材的冷應變率大于70%,退火后會引起塑性各向異性。應變率在10%~15%內,合金在退火時會導致晶粒急劇長大,也將產生合金的塑性各向異性。當最終應變率為60%~65%,晶粒度7~8.5級時,其塑性各向異性最小。
        2、4J33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。當合金中鋯含量大于0.06%時,將影響板材的氬弧焊焊接質量,甚至使焊縫開裂。
        該合金的零件在與陶瓷封接前,應進行退火、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:消除應力退火、中間退火。
        (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15min~1h,然后爐冷、空冷或水淬。
        該合金不能用熱處理硬化。
        4、4J33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、4J33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。該合金磨削性能良好。

        六、4J33品種規格與供應狀態:
        1、品種分類:
        無縫管、鋼板、圓鋼、鍛件、法蘭、圓環、焊管、鋼帶、絲材及配套焊材。
        2、交貨狀態:無縫管:固溶+酸白,長度可定尺;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、表面磨光或車光;帶材經冷軋、固溶軟態、去氧化皮交貨;絲材以固溶酸洗盤狀或直條狀、固溶直條細磨光狀態交貨。

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        此文關鍵詞:4j33 鐵鎳膨脹合金 瓷封合金 鐵鎳鈷玻封合金
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