4J50鐵鎳定膨脹玻封合金，4J50軟磁合金，因瓦合金

 

生產(chǎn)供應(yīng)4J50鐵鎳定膨脹玻封合金，4J50軟磁合金，因瓦合金

 

4J50膨脹合金

 

材料牌號(hào)：4J50

 

俄羅斯牌號(hào)：50H

 

美國(guó)牌號(hào)：FeNi 50

 

英國(guó)牌號(hào)：Nilo 51

 

日本牌號(hào)：NS-1

 

法國(guó)牌號(hào)：N50

 

德國(guó)牌號(hào)：Vacodil 500

 

一、4J50概述

 

    鐵鎳定膨脹合金是通過調(diào)整鎳含量而獲得在給定溫度范圍內(nèi)能與膨脹系數(shù)不同的軟玻璃和陶瓷匹配的一系列定膨脹合金，其膨脹系數(shù)和居里點(diǎn)隨鎳含量增加而增加。該組合金是電真空工業(yè)中廣泛使用的封接結(jié)構(gòu)材料。

 

1.1 4J50材料牌號(hào)4J50。

 

1.2 4J50相近牌號(hào)見表1-1。

 

表1-1

 

俄羅斯	美國(guó)	英國(guó)	日本	法國(guó)	德國(guó)
50H	FeNi 50	Nilo 51	NS-1	N50	Vacodil 500

 

 

 

1.3 4J50材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
1.4 4J50化學(xué)成分見表1-2。

 

表1-2%

 

 

 

C	Mn	Si	P	S	Al	Co	Ni	Fe
≤
0.05	0.80	0.30	0.020	0.020	0.10	1.0	49.5～50.5	余量

 

 

 

在平均線膨脹系數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下，允許鎳含量偏離表1-2規(guī)定的范圍。

 

1.5 4J50熱處理制度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)性能檢驗(yàn)試樣其熱處理制度：在氫氣氣氛中將試樣加熱到900℃±20℃，保溫1h，以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出爐。

 

1.6 4J50品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)駒尋可供品種有棒材、管材、板材、帶材和絲材。

 

1.7 4J50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。

 

1.8 4J50應(yīng)用概況與特殊要求4J50屬玻封合金典型牌號(hào)，經(jīng)航空工廠長(zhǎng)期使用，性能穩(wěn)定。

 

4J50合金主要用于制作精密阻抗膜片，濕簧、干簧繼電器，精密長(zhǎng)度計(jì)量，與相應(yīng)的軟玻璃封接。

 

在應(yīng)用中應(yīng)使選用的封接材料與合金的膨脹系數(shù)相配。熱處理時(shí)應(yīng)控制其晶粒度，以保證材料具有良好的深沖引伸性能。當(dāng)使用鍛、軋材時(shí)應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)材料的氣密性。

 

二、4J50物理及化學(xué)性能 

 

2.1 4J50熱性能 

 

2.1.1 4J50溶化溫度范圍該合金溶化溫度約為1430℃。

 

2.1.2 4J50熱導(dǎo)率λ=16.7W/(m·℃)。

 

2.1.3 4J50比熱容該合金的比熱容為502J/(kg?℃)。

 

2.1.4 4J50線膨脹系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的合金平均線膨脹系數(shù)見表2-2。合金的平均線膨脹系數(shù)見表2-3。合金的膨脹曲線見圖2-3。

 

表2-2

 

/10-6℃-1
20～300℃	20～400℃	20～450℃
9.2～10.0	9.2～9.9	-

 

2.2 4J50密度ρ=8.21g/cm3。

 

2.3 4J50電性能電阻率ρ=0.44μΩ·m。

 

表2-3

 

/10-6℃-1
20～100℃	20～200℃	20～300℃	20～350℃	20～400℃	20～450℃	20～500℃	20～600℃
9.8	9.8	9.5	9.4	9.4	9.4	9.7	10.6

 

2.4 4J50磁性能

 

2.4.1 4J50居里點(diǎn)Tc=500℃。

 

2.4.2 4J50合金的磁性能4J50合金的磁性能見表2-4。

 

在4000A/m下，剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br=1.03T，矯頑力Hc=10A/m。

 

2.5 4J50化學(xué)性能合金在大氣、淡水和海水中有較好的耐腐蝕性。

 

表2-4

 

 

 

H/(A/m)	8	16	24	40	80
B/T	0.29	0.64	0.74	0.83	0.94
H/(A/m)	160	400	800	2000	4000
B/T	1.06	1.20	0.30	1.44	1.50

 

 

 

三、4J50力學(xué)性能

 

3.1 4J50技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能

 

3.1.1 4J50硬度深沖態(tài)帶材應(yīng)符合表3-1的規(guī)定。厚度不大于0.2mm的帶材不作硬度檢驗(yàn)。

 

3.1.2 4J50抗拉強(qiáng)度合金帶材的抗拉強(qiáng)度應(yīng)符合表3-2的規(guī)定。

 

3.2 4J50室溫及各種溫度下的力學(xué)性能

 

3.2.1 4J50硬度該合金（退火態(tài)）硬度HV約為135。

 

表3-1                    表3-2

 

 

 

δ/mm	HV		狀態(tài)代號(hào)	狀態(tài)	σb/MPa
<2.5	≤170		R	軟態(tài)	<590
≤2.5	≤165		I	硬態(tài)	>820

 

 

 

3.2.2 4J50拉伸性能該組合金（退火態(tài)）室溫拉伸性能見表3-3。

 

表3-3

 

σb/MPa	σP0.2/MPa	δ/%	φ/%
550	276	35	65

 

 

 

3.3 4J50持久和蠕變性能

 

3.4 4J50疲勞性能

 

3.5 4J50彈性性能

 

3.5.1 4J50彈性模量該組合金的彈性模量E=158GPa。

 

四、4J50組織結(jié)構(gòu)

 

4.1 4J50相變溫度  

 

4.2 4J50時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線

 

4.3 4J50合金組織結(jié)構(gòu)該組合金均為穩(wěn)定的奧氏體組織。

 

    4.4 4J50晶粒度合金深沖帶的晶粒度應(yīng)不小于7級(jí)，小于7級(jí)的晶粒度不得超過面積的10%。厚度小于0.13mm的帶材估計(jì)平均晶粒度時(shí)，沿帶材厚度方向的晶粒個(gè)數(shù)應(yīng)不少于8個(gè)。

 

五、4J50工藝性能與要求

 

    5.1 4J50成形性能該合金很容易進(jìn)行冷、熱加工。熱加工溫度不宜過高，加熱時(shí)間不宜過長(zhǎng)，應(yīng)避免在含硫的氣氛中加熱。當(dāng)帶材冷應(yīng)變率大于75%時(shí)，退火后會(huì)引起塑性各向異性。冷應(yīng)變率在10%～15%，加熱到950～1050℃時(shí)（在釬焊過程中不可避免）晶粒顯著長(zhǎng)大，致使合金塑性降低，對(duì)于薄的截面還可能喪失金屬的真空氣密性。因此成品的終應(yīng)變率應(yīng)控制在60%左右。

 

    5.2 4J50焊接性能該合金具有良好的焊接性能，可釬焊和點(diǎn)焊。該合金與軟玻璃等材料封接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)氧化處理。

 

    5.3 4J50零件熱處理工藝熱處理可分為：消除應(yīng)力退火、中間退火及預(yù)氧化處理。 

 

(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：430～540℃，保溫1～2h,爐冷或空冷。

 

(2)中間退火為消除合金在冷軋、冷拔、冷沖壓過程中引起的加工硬化現(xiàn)象，以利于繼續(xù)加工。工件需在真空或保護(hù)氣氛中，加熱到700～800℃，保溫30～60min，然后爐冷、空冷或水淬。

 

(3)預(yù)氧化處理該組合金作封接材料使用時(shí)，在封接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)氧化處理。使合金表面生成一層厚度均勻、致密的氧化膜。零件在1100℃下，在飽和濕氫中，加熱30min，然后在大約800℃的空氣中氧化5～10min。零件的增重在0.1～0.3mg/cm2為適宜。

 

該組合金不能用熱處理硬化。

 

5.4 4J50表面處理工藝在熱處理、焊接或玻封之前，必須清除金屬表面污物、油脂。氧化層嚴(yán)重時(shí)可采用噴砂或先在熔融堿液中浸泡，然后再酸洗。輕微氧化皮可用25%鹽酸溶液在70℃下酸洗。

5.5 4J50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。磨削性能良好。