一、4J29材料簡(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。
4J29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》。
4J29對(duì)應(yīng)牌號(hào):俄羅斯29HК、29HК-BИ,美國(guó)Kovar、Rodar Techallony Glasseal 29-17,德國(guó)Vacon 12
二、4J29化學(xué)成分
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 |
按照美國(guó)或者國(guó)標(biāo)要求嚴(yán)格執(zhí)行
三、4J29物理性能
4J29密度 8.5
4J29電阻率 ρ=0.48μΩ·m[1,5]。
4J29居里點(diǎn) Tc=430℃[1,5]。
4J29合金的磁性能 在4000A/m下,剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br=0.98T,矯頑力Hc=68.8A/m[1,2]。
4J29彈性模量 E=138GPa。
四、4J29組織及熔煉方式
1)4J29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。
2) 4J29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%。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)。
3)4J29熔煉與鑄造工藝 用非真空感應(yīng)爐、真空感應(yīng)爐或電弧爐熔煉。
4J29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。
五、4J29應(yīng)用領(lǐng)域
1.適合在含汞放電的儀表中使用。
2.用于電真空器件主要密封結(jié)構(gòu)材料。