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4J49成分
  • 發(fā)布日期:2020-09-03      瀏覽次數(shù):860
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      4J49

      一、4J49概述 

      4J49在20~400℃溫度范圍內(nèi),具有與軟玻璃相近的膨脹系數(shù),用于與相應(yīng)的軟玻璃匹配封接。該類合金中含有鉻,經(jīng)氧化處理后,合金表面生成非常致密的氧化膜,與基體結(jié)合牢固,且與軟玻璃浸潤性好。因此,能獲得高強(qiáng)度的封接面。是電真空工業(yè)中的重要封接結(jié)構(gòu)材料。

      1.14J49材料牌號4J49。

      1.24J49相近牌號見表1-1。

      1-1[1,4] 

      俄羅斯

      日本

      法國

      德國

      47HXP

      Carpenter456

      -

      FeNi46Cr5

      Vacovit465

      Vacovit485

      1.34J49材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)YB/T5235-1993《鐵鎳鉻、鐵鎳封接合金技術(shù)條件》。

      1.44J49化學(xué)成分見表1-2。

      1-2% 

      C

      P

      S

      Mn

      Si

      B

      Al

      Ni

      Cr

      Fe

      0.05

      0.020

      0.020

      0.40

      0.30

      0.02

      -

      46.0~48.0

      5.00~6.00

      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、鉻含量偏離表1-2規(guī)定的范圍。

      1.54J49熱處理制度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)性能檢驗(yàn)試樣在氫氣氣氛中將試樣加熱至1100℃?20℃,保溫15min,以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出爐。

      1.64J49品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)品種有絲、管、板、帶和棒。

      1.74J49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。

      1.84J49應(yīng)用概況與特殊要求該組合金經(jīng)航空工廠使用,性能穩(wěn)定。主要用于制作各種電真空元器件,如電子束管的陽帽等。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。為提高金屬與玻璃的封接強(qiáng)度,允許合金中含有一定的鋁、鈰。在熱處理時,應(yīng)避免其晶粒過大,以保證帶材具有良好的深沖引伸性能及氣密性。

      二、4J49物理及化學(xué)性能 

      2.14J49熱性能

      2.1.14J49溶化溫度范圍該合金的溶化溫度約為1430℃[5]。

      2.1.24J49熱導(dǎo)率見表2-1。

      2-1[1] 

      λ/(W/(m?℃))

      ρ/(g/cm3)

      ρ/(μΩ?m)

      18.0

      8.18

      0.90

      2.1.34J49比熱容該合金的比熱容約為504J/(kg?℃)。

      2.1.44J49線膨脹系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的平均線膨脹系數(shù)見表2-2。

      該合金的平均線膨脹系數(shù)見表2-3。4J49合金的膨脹曲線見圖2-1。

      2-2 2-3[1] 

      /10-6℃-1

       

      /10-6℃-1

      20~300℃

      20~400℃

      20~100℃

      20~200℃

      20~300℃

      20~400℃

      20~500℃

      20~550℃

      20~600℃

      8.6~9.3

      9.4~10.1

      9.0

      9.0

      8.9

      9.6

      10.9

      11.4

      11.8

      2.24J49密度見表2-1。

      2-4[1,2] 

      αR/10-3℃-1

      20~50℃

      20~100℃

      20~200℃

      20~300℃

      20~400℃

      20~500℃

      0.95

      0.90

      0.85

      0.80

      0.70

      0.60

      2.34J49電性能

      2.3.14J49電阻率見表2-1。

      2.3.24J49電阻溫度系數(shù)見表2-4。

      2.44J49磁性能

      2.4.14J49居里點(diǎn)Tc=340℃[1,6]。

      2.4.24J49合金的磁性能見表2-5[1,2]。

      4000A/m下,剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br=0.69T,矯頑力Hc=27.2A/m[1,2]。

      2.54J49化學(xué)性能合金在大氣、淡水和海水中具有較好的耐腐蝕性;有良好的抗腐蝕性能。

      2-5[1,2] 

      H/(A/m)

      B/T

      H/(A/m)

      B/T

      8

      16

      24

      40

      80

      3.0?10-2

      0.19

      0.34

      0.58

      0.74

      160

      400

      800

      2000

      4000

      0.88

      1.00

      1.08

      1.16

      1.20

      三、4J49力學(xué)性能 

      3.14J49技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能

      3.1.14J49硬度深沖態(tài)帶材的維氏硬度應(yīng)小于等于190。厚度不大于0.2mm時不作硬度試驗(yàn)。

      3.1.24J49抗拉強(qiáng)度合金帶材的抗拉強(qiáng)度應(yīng)符合表3-1的規(guī)定。

      3-1 

      狀態(tài)代號

      狀態(tài)

      σb/MPa

      R

      軟態(tài)

      <590

      I

      硬態(tài)

      >820

      3.24J49室溫及各種溫度下的力學(xué)性能

      3.2.14J49硬度合金帶材(退火狀態(tài))的硬度見表3-2[1,2]。

      3.2.24J49拉伸性能合金(退火狀態(tài))在室溫的拉伸性能見表3-2。

      3-2[1,2] 

      σb/MPa

      σP0.2/MPa

      δ/%

      HV

      549

      206

      33

      130

      3.34J49持久和蠕變性能

      3.44J49疲勞性能

      3.54J49彈性性能

      3.5.14J49彈性模量E=145GPa。

      四、4J49組織結(jié)構(gòu) 

      4.14J49相變溫度

      4.24J49時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線

      4.34J49合金組織結(jié)構(gòu)該合金處于Fe-Ni-Cr三元相圖的穩(wěn)定奧氏體區(qū)域。合金為單相奧氏體組織。

      4.44J49晶粒度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,合金深沖態(tài)帶材的晶粒度應(yīng)不小于7級,小于7級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,沿帶材厚度方向晶粒個數(shù)應(yīng)不少于8個。

      冷應(yīng)變率為60%~70%的1mm厚的帶材,在表4-1所示溫度下退火,空冷后,按YB027-1992進(jìn)行晶粒度評級,結(jié)果見表4-1。

      4-1[1,2] 

      退火溫度/℃

      650

      675

      700

      750

      800

      900

      1000

      1050

      1100

      1200

      晶粒度級別

      -

      開始再結(jié)晶

      >10

      >10

      10

      9.0

      7.0

      3.0

      2.0

      >2.0

      五、4J49工藝性能與要求 

      5.14J49成形性能該合金具有良好的冷、熱加工性能,可制成各種復(fù)雜形狀的零件。4J49合金的熱加工溫度在1160℃左右。4J49合金因含有硼,使很近熱塑性溫度降低,其熱加工溫度為1000~1050℃。該合金應(yīng)避免在含氣氛中加熱。當(dāng)帶材冷應(yīng)變率大于70%時,退火后會引起塑性各向[6]。

      5.24J49焊接性能該合金可采用電弧焊、氧乙炔焊。在預(yù)氧化處理后,特別在與玻璃封接后,很難進(jìn)行電阻焊。該合金與玻璃封接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)氧化處理。

      5.34J49零件熱處理工藝熱處理可分為:消除應(yīng)力退火、中間退火、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:零件在保護(hù)氣氛中加熱到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、冷沖壓過程中引起的加工硬化現(xiàn)象,以利于繼續(xù)加工。工件需在保護(hù)氣氛中加熱到800~900℃,保溫20min,爐冷或空冷。

      (3)預(yù)氧化處理為使合金表面生成一層厚度均勻、致密的氧化膜,該氧化膜與基體結(jié)合牢固,且能很好地與熔融的玻璃浸潤。零件在飽和濕氫中,加熱到1150~1250℃,保溫30~50min,空冷。零件的增重在0.2~0.4mg/cm2范圍為宜。

      5.44J49表面處理工藝表面處理可采用噴砂、拋光、酸洗。合金在封接前可在+或酐+中酸洗。

      5.54J49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(zhì)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。


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