常州市百煉特鋼有限公司

4J29合金(可伐Kovar合金)分析與研究

一、4J29概述

4J29合金又稱可伐(Kovar)合金。該合金在20～450℃具有與硅硼硬玻璃相近的線膨脹系數(shù)，居里點(diǎn)較高，并有良好的低溫組織穩(wěn)定性。合金的氧化膜致密，能很好地被玻璃浸潤。且不與汞作用，適合在含汞放電的儀表中使用。是電真空器件主要密封結(jié)構(gòu)材料。

1.1 4J29材料牌號(hào) 4J29。

1.2 4J29相近牌號(hào) 見表1-1。

表1-1[1～4]

1.3 4J29材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) YB/T 5231-1993《鐵鎳鈷玻封合金4J29和4J44技術(shù)條件》。

1.4 4J29化學(xué)成分 見表1-2。

表1-2%

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、鈷含量偏離表1-2規(guī)定范圍。鋁、鎂、鋯和鈦的含量各不大于0.10%，其總量應(yīng)不大于0.20%。

1.5 4J29熱處理制度 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)及低溫組織穩(wěn)定性的性能檢驗(yàn)試樣，在氫氣氣氛中加熱至900℃±20℃,保溫1h，再加熱至1100℃±20℃，保溫15min，以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出爐。

1.6 4J29品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 品種有絲、帶、板、管和棒材。

1.7 4J29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 4J29應(yīng)用概況與特殊要求 該合金是國際通用的典型的Fe-Ni-Co硬玻璃封接合金。經(jīng)航空工廠長期使用，性能穩(wěn)定。主要用于電真空元器件如發(fā)射管、振蕩管、引燃管、磁控管、晶體管、密封插頭、繼電器、集成電路的引出線、底盤、外殼、支架等的玻璃封接。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。根據(jù)使用溫度嚴(yán)格檢驗(yàn)其低溫組織穩(wěn)定性。在加工過程中應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，?*材料具有良好的深沖引伸性能。當(dāng)使用鍛材時(shí)應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)其氣密性。

二、4J29物理及化學(xué)性能 

2.1 4J29熱性能                                        

2.1.1 4J29溶化溫度范圍 該合金溶化溫度約為1450℃[1,2]。

2.1.2 4J29熱導(dǎo)率 見表2-1。

表2-1[1]

2.1.3 4J29比熱容 在0℃時(shí)，比熱容為440J/(kg•℃)；在430℃時(shí)，比熱容為649J/(kg•℃)。

2.1.4 4J29線膨脹系數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定α1(20～400℃)=(4.6～5.2)×10-6℃-1；α1(20～450℃)=(5.1～5.5)×10-6℃-1(當(dāng)用于晶體管時(shí)上限為5.6×10-6℃-1)。

合金的平均線膨脹系數(shù)見表2-2。合金的膨脹曲線見圖2-1。

2.2 4J29密度

2.3 4J29電性能

2.3.1 4J29電阻率 ρ=0.48μΩ·m[1,5]。

表2-2[1]

2.3.1 4J29電阻溫度系數(shù) 見表2-3。

表2-3[1]

溫度范圍/℃

20～50

20～85

20～100

20～200

20～300

20～400

αR/10-3℃-1

3.7

我公司主營以下特種鎳基合金:

可伐合金毛細(xì)管（4J29、4J50、4J42、4J36）、無氧銅毛細(xì)管、純鎳毛細(xì)管

軟磁合金
1J50、1J79、1J85、1J22
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