铁镍定膨胀合金是通过调整镍含量而获得在给定温度范围内能与膨胀系数不同的软玻璃和陶瓷匹配的一系列定膨胀合金,其膨胀系数和居里点随镍含量增加而增加。该合金是电真空工业中广泛使用的封接结构材料。 1.1 4J42材料牌号 4J42。 4J42相近牌号 1.3 4J42材料的技术标准 YB/T 5235-1993《铁镍鉻、铁镍封接合金技术条件》。 1.4 4J42化学成分 在平均线膨胀系数达到标准规定条件下,允许镍含量偏离表1-2规定的范围。 1.5 4J42热处理制度 标准规定的膨胀系数性能检验试样其热处理制度:在氢气气氛中将试样加热到900℃±20℃,保温1h,以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出炉。 1.6 4J42品种规格与供应状态 品种有棒材、管材、板材、带材和丝材。 J42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 4J42应用概况与特殊要求 4J42属玻封合金典型牌号,经航空工厂长期使用,性能稳定。 合金主要用于和软玻璃、陶瓷等封接,制作电子管、晶体管和集成电路的引线、框架和密封插头。 在应用中应使选用的封接材料与合金的膨胀系数相配。热处理时应控制其晶粒度,以保证材料具有良好的深冲引伸性能。当使用锻、轧材时应严格检验材料的气密性。 二、4J42物理及化学性能 2.1 4J42热性能 2.1.1 4J42溶化温度范围 该合金溶化温度约为1430℃。 2.1.2 4J42热导率 λ=14.6W/(m·℃)。 2.1.3 4J42比热容 该合金的比热容为502J/(kg•℃)。 2.1.4 4J42线膨胀系数 标准规定的合金平均线膨胀系数见表2-1。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 4J42磁性能 2.4.1 4J42居里点 Tc=360℃。 2.4.2 4J42合金的磁性能 4J42合金的磁性能见表2-7。 在4000A/m下,剩余磁感应强度Br=0.99T,矫顽力Hc=28.8A/m。 2.5 4J42化学性能 合金在大气、淡水和海水中有较好的耐腐蚀性。 三、4J42力学性能 3.1 4J42技术标准规定的性能 3.1.1 4J42硬度 深冲态带材应符合表3-1的规定。厚度不大于0.2mm的带材不作硬度检验。 3.1.2 4J42抗拉强度 合金带材的抗拉强度应符合表3-2的规定 3.2 4J42室温及各种温度下的力学性能 3.2.1 4J42硬度 该组合金(退火态) 3.2.2 442拉伸性能 该组合金(退火态)室温拉伸 3.3 4J42持久和蠕变性 3.4 4J42疲劳性能 3.5 442弹性性能 3.5.1 4J42弹性模量 该组合金的弹性模量E=147GPa 四、4J42组织结构 4.1 4J42相变温度 4.2 4J42时间-温度-组织转变曲线 4.3 4J42合金组织结构 该组合金均为稳定的奥氏体组织。 4.4 4J42晶粒度 合金深冲带的晶粒度应不小于7级,小于7级的晶粒度不得超过面积的10%。厚度小于0.13mm的带材估计平均晶粒度时,沿带材厚度方向的晶粒个数应不少于8个。 五、4J42工艺性能与要求 5.1 4J42成形性能 该合金很容易进行冷、热加工。热加工温度不宜过高,加热时间不宜过长,应避免在含硫的气氛中加热。当带材冷应变率大于75%时,退火后会引起塑性各向异性。冷应变率在10%~15%,加热到950~1050℃时(在钎焊过程中不可避免)晶粒显著长大,致使合金塑性降低,对于薄的截面还可能丧失金属的真空气密性。因此成品的终应变率应控制在60%左右 5.2 4J42焊接性能 该合金具有良好的焊接性能,可钎焊和点焊。该合金与软玻璃等材料封接前应进行预氧化处理。 5.3 4J42零件热处理工艺 热处理可分为:消除应力退火、中间退火及预氧化处理。
2.2 4J42密度 ρ=8.12g/cm3。 2.3 4J42电性能 电阻率ρ=0.61μΩ·m。
具有反常热膨胀特性的一种精密合金,又称热膨胀合金,广泛用于电子工业、精密量具、精密仪表和低温工程等领域。一般的金属和合金受热时膨胀,膨胀量随温度的升高呈线性增加,但有些合金的热膨胀曲线在某一温度出现弯曲点(不同斜率两线段切线的交点,如图中的Tk所示),在弯曲点以下的热膨胀系数比弯曲点以上的正常热膨胀系数低得多,这种现象称为反常热膨胀特性。 膨胀合金分低膨胀合金和定膨胀合金,后者又称封接合金。低膨胀合金在弯曲点以下的平均膨胀系数低于3×10-6℃-1;定膨胀合金在弯曲点以下的平均膨胀系数约为(4~10)×10-6℃-1。膨胀合金主要有Fe-Ni系、Fe-Ni-Co系和Fe-Ni-Cr系合金等,高铬钢和Co-Fe-Cr系合金也用作膨胀合金,但用量不大。膨胀合金除具有特定的热膨胀系数外,根据不同用途还要求有良好的封接性、可焊性、耐蚀性、可加工性和易切削性,并且在使用温度范围内不允许有引起膨胀特性明显变化的相变。膨胀合金在制造工艺过程中必须准确控制合金的化学成分,其产品一般为棒材、板材、带材、丝材和管材。



