产品应用范围:4J29膨胀合金普遍应用于机械、电子、环保、航天航空、电力、石油化学、船舶、轻轨、高铁、精密轴承等各个行业。
4J29合金又称可伐(Kovar)合金。该合金在20~450℃具有与硅硼硬玻璃相近的线膨胀系数,居里点较高,并有良好的低温组织稳定性。合金的氧化膜致密,能很好地被玻璃浸润。且不与汞作用,适合在含汞放电的仪表中使用。是电真空器件主要密封结构材料。
1.1 4J29材料牌号 4J29。
1.2 4J29相近牌号 见表1-1。
表1-1
|
俄罗斯 |
美国 |
英国 |
日本 |
法国 |
德国 |
|
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材料的技术标准 YB/T 5231-1993《铁镍钴玻封合金4J29和4J44技术条件》。
1.4 4J29化学成分 见表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 |
在平均线膨胀系数达到标准规定条件下,允许镍、钴含量偏离表1-2规定范围。铝、镁、锆和钛的含量各不大于0.10%,其总量应不大于0.20%。
1.5 4J29热处理制度 标准规定的膨胀系数及低温组织稳定性的性能检验试样,在氢气气氛中加热至900℃±20℃,保温1h,再加热至1100℃±20℃,保温15min,以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出炉。
1.6 4J29品种规格与供应状态 蓝东实业可供品种有丝、带、板、管和棒材。
1.7 4J29熔炼与铸造工艺 用非真空感应炉、真空感应炉或电弧炉熔炼。
1.8 4J29应用概况与特殊要求
该合金是国际通用的典型的Fe-Ni-Co硬玻璃封接合金。经航空工厂长期使用,性能稳定。主要用于电真空元器件如发射管、振荡管、引燃管、磁控管、晶体管、密封插头、继电器、集成电路的引出线、底盘、外壳、支架等的玻璃封接。在应用中应使选用的玻璃与合金的膨胀系数相匹配。根据使用温度严格检验其低温组织稳定性。在加工过程中应进行适当的热处理,以保证材料具有良好的深冲引伸性能。当使用锻材时应严格检验其气密性。
二、4J29物理及化学性能
2.1 4J29热性能
2.1.1 4J29溶化温度范围 该合金溶化温度约为1450℃。
2.1.2 4J29热导率 见表2-1。
表2-1
|
θ/℃ |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
|
λ/(W/(m·℃)) |
20.6 |
21.5 |
22.7 |
23.7 |
25.4 |
2.1.3 4J29比热容 在0℃时,比热容为440J/(kg?℃);在430℃时,比热容为649J/(kg?℃)。
2.1.4 4J29线膨胀系数 标准规定α1(20~400℃)=(4.6~5.2)×10-6℃-1;α1(20~450℃)=(5.1~5.5)×10-6℃-1(当用于晶体管时上限为5.6×10-6℃-1)。
合金的平均线膨胀系数见表2-2。合金的膨胀曲线见图2-1。
2.2 4J29密度
2.3 4J29电性能
2.3.1 4J29电阻率 ρ=0.48μΩ·m。
表2-2
|
θ/℃ |
/10-6℃-1 |
θ/℃ |
/10-6℃-1 |
|
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 |
2.3.1 4J29电阻温度系数 见表2-3。
表2-3
|
温度范围/℃ |
20~50 |
20~85 |
20~100 |
20~200 |
20~300 |
20~400 |
|
αR/10-3℃-1 |
3.7 |
3.7 |
3.9 |
3.9 |
3.7 |
3.3 |
2.4 4J29磁性能
2.4.1 4J29居里点 Tc=430℃。
2.4.2 4J29合金的磁性能 见表2-4。
在4000A/m下,剩余磁感应强度Br=0.98T,矫顽力Hc=68.8A/m。
2.5 4J29化学性能 合金在大气、淡水和海水中有较好的耐腐蚀性。
表2-4
|
H/(A/m) |
B/T |
H/(A/m) |
B/T |
H/(A/m) |
B/T |
|
8 |
0.9×10-2 |
80 |
0.35 |
2000 |
1.47 |
|
16 |
2.1×10-2 |
160 |
0.81 |
4000 |
1.61 |
|
24 |
3.6×10-2 |
400 |
1.17 |
|
|
|
40 |
8.3×10-2 |
800 |
1.34 |
|
|
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