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4j6(4j06)膨胀合金

一、4j6概述

4j6在20～400℃温度范围内,具有与软玻璃相近的膨胀系数,用于与相应的软玻璃匹配封接。该类合金中含有铬,经氧化处理后,合金表面生成非常致密的氧化膜,与基体结合牢固,且与软玻璃浸润性好。因此,能获得高强度的封接面。是电真空工业中的重要封接结构材料。

1.1 4j6材料牌号 4j6。

1.2 4j6相近牌号 见表1-1。

                                         表1-1俄罗斯美国日本法国德国h42x642ni-6cr

carpenter426

sylvania4       sealmet 4nrs-1

vef-426

sncasv(426)

ni42cr6vacovit426

(nicr426) 1.3 4j6材料的技术标准 yb/t 5235-1993《铁镍铬、铁镍封接合金技术条件》。

1.4 4j6化学成分 见表1-2。

                                      表1-2％

cpsmnsibalnicrfe≤0.050.0200.0200.250.30-0.2041.5～42.55.4～6.30余量

在平均线膨胀系数达到标准规定条件下,允许镍、铬含量偏离表1-2规定的范围。

1.5 4j6热处理制度 标准规定的膨胀系数性能检验试样在氢气气氛中将试样加热至1100℃±20℃,保温15min,以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出炉。

1.6 4j6品种规格与供应状态 品种有丝、管、板、带和棒。

1.7 4j6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 4j6应用概况与特殊要求 4j6合金是fe-ni-cr系玻封合金的代表牌号。该组合金经航空工厂长期使用,性能稳定。主要用于制作各种电真空元器件,如电子束管的阳极帽等。在应用中应使选用的玻璃与合金的膨胀系数相匹配。为提高金属与玻璃的封接强度,允许合金中含有一定的铝、铈。在热处理时,应避免其晶粒过大,以保证带材具有良好的深冲引伸性能及气密性。

二、4j6物理及化学性能    

2.1 4j6热性能                                        

2.1.1 4j6溶化温度范围 该合金的溶化温度约为1430℃。

2.1.2 4j6热导率 见表2-1。

                                  表2-1λ/(w/(m·℃))ρ/(g/cm3)ρ/(μω·m)13.48.150.92 2.1.3 4j6比热容 该合金的比热容约为504j/(kg•℃)。

2.1.4 4j6线膨胀系数 标准规定的平均线膨胀系数见表2-2。

该合金的平均线膨胀系数见表2-3。4j6合金的膨胀曲线见图2-1。

  表2-2                                    表2-3/10-6℃-1 /10-6℃-120～300℃20～400℃20～100℃20～200℃20～300℃20～400℃20～500℃20～550℃20～600℃7.6～8.39.5～10.26.87.07.79.711.711.712.22.2 4j6密度 见表2-1。

2.3 4j6电性能  

2.3.1 4j6电阻率 见表2-1。

2.3.2 4j6电阻温度系数

2.4 4j6磁性能

2.4.1 4j6居里点 tc=270℃。

2.4.2 4j6合金的磁性能 见表2-5。

在4000a/m下,剩余磁感应强度br=0.64t,矫顽力

hc=22.4a/m。

2.5 4j6化学性能 合金在大气、淡水和海水中具有较好的耐腐蚀性；有良好的抗氢氟酸 腐蚀性能。

                                表2-5h/(a/m)b/th/(a/m)b/t8

16

24

40

802.0×10-2

0.17

0.38

0.53

0.73160

400

800

2000

40000.83

0.93

0.99

1.06

1.09 三、4j6力学性能

3.1 4j6技术标准规定的性能

3.1.1 4j6硬度 深冲态带材的维氏硬度应小于等于190。厚度不大于0.2mm时不作硬度试验。

3.1.2 4j6抗拉强度 合金带材的抗拉强度应符合表3-1的规定。

                             表3-1状态代号状态σb/mpar软态<590i硬态>8203.2 4j6室温及各种温度下的力学性能  

3.2.1 4j6硬度 合金带材（退火状态）的硬度见表3-2。

3.2.2 4j6拉伸性能 合金（退火状态）在室温的拉伸性能见表3-2。

                             表3-2σb/mpaσp0.2/mpaδ/％hv50017733128 3.3 4j6持久和蠕变性能

3.4 4j6疲劳性能

3.5 4j6弹性性能

3.5.1 4j6弹性模量 e=147gpa。

四、4j6组织结构

4.1 4j6相变温度        

4.2 4j6时间-温度-组织转变曲线

4.3 4j6合金组织结构 该合金处于fe-ni-cr三元相图的稳定奥氏体区域。合金为单相奥氏体组织。

4.4 4j6晶粒度 标准规定,合金深冲态带材的晶粒度应不小于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,沿带材厚度方向晶粒个数应不少于8个。

 五、4j6工艺性能与要求

5.1 4j6成形性能 该合金具有良好的冷、热加工性能,可制成各种复杂形状的零件。4j6、合金的热加工温度在1160℃左右。该合金应避免在含硫气氛中加热。当带材冷应变率大于70％时,退火后会引起塑性各向异性。

5.2 4j6焊接性能 该合金可采用电弧焊、氧乙炔焊。在预氧化处理后,特别在与玻璃封接后,很难进行电阻焊。该合金与玻璃封接前应进行预氧化处理。

5.3 4j6零件热处理工艺 热处理可分为：消除应力退火、中间退火、预氧化处理。

(1)消除应力退火 为消除零件在机械加工后的残存应力,要进行消除应力退火：零件在保护气氛中加热到470～540℃,保温1～2h,炉冷或空冷。

(2)中间退火 为消除合金在冷轧、冷拔、冷冲压过程中引起的加工硬化现象,以利于继续加工。工件需在保护气氛中加热到800～900℃,保温20min,炉冷或空冷。

(3)预氧化处理 为使合金表面生成一层厚度均匀、致密的氧化膜,该氧化膜与基体结合牢固,且能很好地与熔融的玻璃浸润。零件在饱和湿氢中,加热到1150～1250℃,保温30～50min,空冷。零件的增重在0.2～0.4mg/cm2范围为宜。

5.4 4j6表面处理工艺 表面处理可采用喷砂、抛光、酸 洗。合金在封接前可在乙酸 ＋硝酸 或乙酸 酐＋盐 酸 中酸 洗。

5.5 4j6切削加工与磨削性能 该合金切削加工特性和奥氏体不锈钢相似。加工时采用高速钢或硬质合金刀具,低速切削加工。切削时可使用冷却剂 。该合金磨削性能良好。

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