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4J47是國(guó)內(nèi)什么材料
  • 發(fā)布日期:2020-11-26      瀏覽次數(shù):936
    •  

      4J47

      一、4J47概述 

      4J47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(rùn)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。

      1.14J47材料牌號(hào)4J47。

      1.24J47相近牌號(hào)見表1-1。

      1-1[1,4] 

      俄羅斯

      日本

      法國(guó)

      德國(guó)

      47HX

      -

      -

      461

      -

      1.34J47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》。

      1.44J47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

      -

      0.20

      46.8~47.8

      0.80~1.40

      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。對(duì)于制造焊管的4J47合金鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不大于0.10%。

      1.54J47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。

      1.64J47品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)品種有絲、管、板、帶和棒。

      1.74J47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。

      1.84J47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(yáng)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(shí),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、4J47物理及化學(xué)性能 

      2.14J47熱性能

      2.1.14J47溶化溫度范圍該合金的溶化溫度約為1430℃[5]。

      2.1.24J47熱導(dǎo)率見表2-1。

      2-1[1] 

      λ/(W/(m?℃))

      ρ/(g/cm3)

      ρ/(μΩ?m)

      20.1

      8.19

      0.55

      2.1.34J47比熱容該合金的比熱容約為504J/(kg?℃)。

      2.1.44J47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。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

      2.24J47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

      2.34J47電性能

      2.3.14J47電阻率見表2-1。

      2.3.24J47電阻溫度系數(shù)見表2-4。

      2.44J47磁性能

      2.4.14J47居里點(diǎn)Tc=400℃[1,6]。

      2.4.24J47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=0.97T,矯頑力Hc=29.6A/m[1,2]。

      2.54J47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

      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

      三、4J47力學(xué)性能 

      3.14J47技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能

      3.1.14J47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(shí)不作硬度試驗(yàn)。

      3.1.24J47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(hào)

      狀態(tài)

      σb/MPa

      R

      軟態(tài)

      <590

      I

      硬態(tài)

      >820

      3.24J47室溫及各種溫度下的力學(xué)性能

      3.2.14J47硬度合金帶材(退火狀態(tài))的硬度見表3-2[1,2]。

      3.2.24J47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

      186

      33

      -

      3.34J47持久和蠕變性能

      3.44J47疲勞性能

      3.54J47彈性性能

      3.5.14J47彈性模量E=142GPa。

      四、4J47組織結(jié)構(gòu) 

      4.14J47相變溫度

      4.24J47時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線

      4.34J47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。

      4.44J47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(jí),小于7級(jí)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(shí),沿帶材厚度方向晶粒個(gè)數(shù)應(yīng)不少于8個(gè)。

      五、4J47工藝性能與要求 

      5.14J47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。4J47、合金的熱加工溫度在1160℃左右。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(shí),退火后會(huì)引起塑性各向[6]。

      5.24J47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。

      5.34J47零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(rùn)。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。

      5.44J47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。

      5.54J47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(shí)采用高速鋼或硬質(zhì)合金刀具,低速切削加工。切削時(shí)可使用冷卻劑。該合金磨削性能良好。


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