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上海威勵金屬集團有限公司
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4J47鎳合金材料

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所  在  地上海

更新時間:2024-03-25 20:02:14瀏覽次數:371次

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應用領域 冶金
4J47表面處理工藝 表面處理可采用噴砂、拋光、酸洗。合金在封接前可在乙酸+或乙酸酐+鹽酸中酸洗。
5.5 4J47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。

4J47概述
 4J47在20~400℃溫度范圍內,具有與軟玻璃相近的膨脹系數,用于與相應的軟玻璃匹配封接。該類合金中含有鉻,經氧化處理后,合金表面生成非常致密的氧化膜,與基體結合牢固,且與軟玻璃浸潤性好。因此,能獲得高強度的封接面。是電真空工業中的重要封接結構材料。
 1.1 4J47材料牌號 4J47。
1.2 4J47相近牌號 見表1-1。
1-1[1,4]


俄羅斯

美國

日本

法國

德國

47HX

-

-

461

-

1.3 4J47材料的技術標準 YB/T 5235-1993《鐵鎳鉻、鐵鎳封接合金技術條件》。
1.4 4J47化學成分 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

-

0.20

46.8~47.8

0.80~1.40

余量

在平均線膨脹系數達到標準規定條件下,允許鎳、鉻含量偏離表1-2規定的范圍。對于制造焊管的4J47合金鋁的質量分數應不大于0.10%。
1.5 4J47熱處理制度 標準規定的膨脹系數性能檢驗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。
1.6 4J47品種規格與供應狀態 品種有絲、管、板、帶和棒。
 1.7 4J47熔煉與鑄造工藝 用非真空感應爐、真空感應爐或電弧爐熔煉。
1.8 4J47應用概況與特殊要求 該組合金經航空工廠長期使用,性能穩定。主要用于制作各種電真空元器件,如電子束管的陽極帽等。在應用中應使選用的玻璃與合金的膨脹系數相匹配。為提高金屬與玻璃的封接強度,允許合金中含有一定的鋁、鈰。在熱處理時,應避免其晶粒過大,以保證帶材具有良好的深沖引伸性能及氣密性。
二、4J47物理及化學性能
 2.1 4J47熱性能
2.1.1 4J47溶化溫度范圍 該合金的溶化溫度約為1430℃[5]。
2.1.2 4J47熱導率 見表2-1。
2-1[1]


λ/(W/(m·℃))

ρ/(g/cm3)

ρ/(μΩ·m)

20.1

8.19

0.55

2.1.3 4J47比熱容 該合金的比熱容約為504J/(kg•℃)。
2.1.4 4J47線膨脹系數 標準規定的平均線膨脹系數見表2-2。
該合金的平均線膨脹系數見表2-3。4J47合金的膨脹曲線見圖2-1。
 2-2  表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℃

-

8.1~8.7

8.1

8.6

8.3

8.3

9.1

9.7

10.0

2.2 4J47密度 見表2-1。  表2-4[1,2]


αR/10-3℃-1

20~50℃

20~100℃

20~200℃

20~300℃

20~400℃

20~500℃

2.8

2.9

2.9

2.8

2.6

2.3

2.3 4J47電性能 
 2.3.1 4J47電阻率 見表2-1。
2.3.2 4J47電阻溫度系數 見表2-4。

 


2.4 4J47磁性能
2.4.1 4J47居里點 Tc=400℃[1,6]。
2.4.2 4J47合金的磁性能 見表2-5[1,2]。
4000A/m下,剩余磁感應強度Br=0.97T,矯頑力
Hc=29.6A/m[1,2]。
2.5 4J47化學性能 合金在大氣、淡水和海水中具有
較好的耐腐蝕性;有良好的抗氫氟酸腐蝕性能。

 

 

2-5[1,2]


H/(A/m)

B/T

H/(A/m)

B/T

8
16
24
40
80

2.0×10-2
8.4×10-2
0.28
0.70
0.96

160
400
800
2000
4000

1.12
1.26
1.35
1.46
1.50

4J47力學性能
3.1 4J47技術標準規定的性能
3.1.1 4J47硬度 深沖態帶材的維氏硬度應小于等于190。厚度不大于0.2mm時不作硬度試驗。
3.1.2 4J47抗拉強度 合金帶材的抗拉強度應符合表3-1的規定。
3-1


狀態代號

狀態

σb/MPa

R

軟態

<590

I

硬態

>820

3.2 4J47室溫及各種溫度下的力學性能
3.2.1 4J47硬度 合金帶材(退火狀態)的硬度見表3-2[1,2]。
3.2.2 4J47拉伸性能 合金(退火狀態)在室溫的拉伸性能見表3-2。
3-2[1,2]


σb/MPa

σP0.2/MPa

δ/%

HV

549

186

33

-

3.3 4J47持久和蠕變性能
 3.4 4J47疲勞性能 
3.5 4J47彈性性能 
3.5.1 4J47彈性模量 E=142GPa。
四、4J47組織結構
4.1 4J47相變溫度 
4.2 4J47時間-溫度-組織轉變曲線 
4.3 4J47合金組織結構 該合金處于Fe-Ni-Cr三元相圖的穩定奧氏體區域。合金為單相奧氏體組織。
4.4 4J47晶粒度 標準規定,合金深沖態帶材的晶粒度應不小于7級,小于7級的晶粒度不得超過面積的10%。厚度小于0.13mm的帶材估計平均晶粒度時,沿帶材厚度方向晶粒個數應

不少于8個。
五、4J47工藝性能與要求
 5.1 4J47成形性能 該合金具有良好的冷、熱加工性能,可制成各種復雜形狀的零件。4J47、合金的熱加工溫度在1160 ℃左右。該合金應避免在含硫氣氛中加熱。當帶材冷應變率大于70%時,退火后會引起塑性各向異性[6]。
 5.2 4J47焊接性能 該合金可采用電弧焊、氧乙炔焊。在預氧化處理后,特別在與玻璃封接后,很難進行電阻焊。該合金與玻璃封接前應進行預氧化處理。
5.3 4J47零件熱處理工藝 熱處理可分為:消除應力退火、中間退火、預氧化處理。
(1)消除應力退火 為消除零件在機械加工后的殘存應力,要進行消除應力退火:零件在保護氣氛中加熱到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象,以利于繼續加工。工件需在保護氣氛中加熱到800~900 ℃,保溫20miN,爐冷或空冷。
(3)預氧化處理 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。
5.4 4J47表面處理工藝 表面處理可采用噴砂、拋光、酸洗。合金在封接前可在乙酸+或乙酸酐+鹽酸中酸洗。
5.5 4J47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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