供應(yīng)無磁定膨脹瓷封合金4J78/4J78鍛件

一、4J78概述

4J78合金的磁導(dǎo)率低，和其他無磁瓷封合金相比膨脹系數(shù)也較低，故稱為無磁定膨脹瓷封合金。合金中添加少量銅，能改善其加工性能。該合金的瓷封綜合性能優(yōu)于蒙乃爾(Monel)、不銹鋼、無氧銅等無磁瓷封材料。主要用作電真空器件中的無磁瓷封材料。

1.1 4J78材料牌號(hào)4J78。

1.2 4J78相近牌號(hào)75HM(俄羅斯)。

1.3 4J78材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1.4 4J78化學(xué)成分見表1-1。

表1-1 %

C	P	S	Mn	Si	Mo	Cu	Ni
≤					Mo	Cu	Ni
0.05	0.020	0.020	0.40	0.30	20.0～22.0	≤1.5	余量

在平均線膨脹系數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下，允許鉬、銅含量偏離表1-1規(guī)定范圍。

1.5 4J78熱處理制度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)性能檢驗(yàn)試樣在保護(hù)氣氛或真空中加熱到1000～1050℃,保溫30～40min，以不大于5℃/min速度冷卻到300℃以下出爐。

1.6 4J78品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)品種有棒、管、板、絲和帶材。

1.74J78熔煉與鑄造工藝用真空感應(yīng)爐熔煉。

1.84J78應(yīng)用概況與特殊要求該合金經(jīng)工廠使用，性能穩(wěn)定。合金用作陀螺儀及其他電真空器件的無磁瓷封材料。在使用中應(yīng)嚴(yán)格控制熱處理工藝，以保證合金具有良好的加工性能。

二、4J78物理及化學(xué)性能

2.1 4J78熱性能

2.1.1 4J78熔化溫度范圍1400～1420℃^[⁴^]。

2.1.2 4J78熱導(dǎo)率見表2-1。

2.1.3 4J78線膨脹系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的合金平均線膨脹系數(shù)見表2-2。

4J78合金的平均線膨脹系數(shù)見表2-3。

表2-1^[1] 表2-2^[1]

θ/℃	20	300	600		θ/℃	20～500	20～600
λ/(W/(m·℃))	13.8	15.5	16.7		/10^-6℃^-1	12.1～12.7	12.4～13.0

表2-3^[1]

θ/℃	20～100	20～200	20～300	20～400	20～500	20～600	20～700	20～800	20～900	20～1000	20～1050
/10^-6℃^-1	11.3	11.6	11.8	12.1	12.4	12.5	13.2	13.7	14.2	14.7	15.0

2.2 4J78密度 ρ=9.38g/cm³。

2.3 4J78電性能

2.3.1 4J78電阻率ρ=1.17μΩ·m。

2.4 4J78磁性能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定μ₁₆₀₀₀≤1.251×10^-3mH/m。合金在不同磁場(chǎng)強(qiáng)度下的磁導(dǎo)率見表2-4。

2.5 4J78化學(xué)性能合金在大氣、海水和熱帶氣候條件下具有高的耐腐蝕性。

表2-4

H/(A/m)	4000	8000	12000	16000	32000	40000	80000
μ/(10^-3mH/m)	1.251	1.251	1.251	1.251	1.251	1.251	1.250

三、4J78力學(xué)性能

3.1 4J78技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能

3.2 4J78室溫及各種溫度下的力學(xué)性能

3.2.1 4J78硬度合金（軟態(tài)）在常溫下的硬度HV=234～247。

3.2.2 4J78拉伸性能合金（軟態(tài)）在常溫下的拉伸性能見表3-1。

表3-1

σ_b/MPa	σ_s/MPa	δ(L₀=50mm)/%
869	353	35

3.3 4J78持久和蠕變性能

3.4 4J78疲勞性能

3.5 4J78彈性性能彈性模量E=222GPa。

四、4J78組織結(jié)構(gòu)

4.1 4J78相變溫度

4.2 4J78時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線

4.3 4J78合金組織結(jié)構(gòu)在Ni-Mo相圖中，該合金處于兩相區(qū)。在平衡條件下，高于770℃時(shí)，合金為α相；當(dāng)溫度低于770℃時(shí)，由α相中析出β相，成為α＋β兩相。β相是一種中間化合物Ni₄Mo，在α相中具有彌散硬化作用。但在合金熱處理?xiàng)l件下合金組織為單一奧氏體組織。當(dāng)合計(jì)冷應(yīng)變率60%～70%的1mm厚帶材，在表4-1所示溫度下退火，空冷后，按YB027-1992進(jìn)行晶粒度評(píng)級(jí)，結(jié)果見表4-1。

表4-1^[4]

退火溫度/℃	850	900	950	1000	1050	1100
晶粒度級(jí)別	9	8	7	6	5.5	4

五、4J78工藝性能與要求

5.1 4J78成形性能合金有較好的加工性及深沖引伸性能。合金帶材經(jīng)適當(dāng)熱處理后，其晶粒度級(jí)別為5～6級(jí)，維氏硬度應(yīng)為174～207，以利于零件的深沖引伸。

5.2 4J78焊接性能合金可采用氬弧焊。

5.3 4J78零件熱處理工藝合金冷應(yīng)變中間退火應(yīng)在氫氣（或真空）中加熱到1050～1080℃，保溫40min，水淬。為獲得較低的硬度值，熱處理溫度可適當(dāng)提高。

5.4 4J78表面處理工藝表面處理可采用噴砂、拋光、酸洗。

5.5 4J78切削加工與磨削性能合金可采用硬質(zhì)合金刀具切削加工。磨削性能較好。

供應(yīng)4J6無縫管/4J6鍛件/4j6規(guī)格齊全

材料牌號(hào)：4J6俄羅斯牌號(hào)：H42X6

美國(guó)牌號(hào)：42Ni-6Cr/Carpenter426/Sylvania4/Sealmet 4

日本牌號(hào)：NRS-1/VEF-426/SNC

法國(guó)牌號(hào)：ASV/426/Ni42Cr6

德國(guó)牌號(hào)：Vacovit426/NiCr426

一、4J6概述

4J6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。

1.1 4J6材料牌號(hào)4J6。

1.2 4J6相近牌號(hào)見表1-1。

表1-1^[1,4]

俄羅斯	美國(guó)	日本	法國(guó)	德國(guó)
H42X6	42Ni-6Cr Carpenter426 Sylvania4 Sealmet 4	NRS-1 VEF-426 SNC	ASV(426) Ni42Cr6	Vacovit426 (NiCr426)

1.3 4J6材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1.4 4J6化學(xué)成分見表1-2。

表1-2 %

C	P	S	Mn	Si	B	Al	Ni	Cr	Fe
≤							Ni	Cr	Fe
0.05	0.020	0.020	0.25	0.30	-	0.20	41.5～42.5	5.4～6.30	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。

1.5 4J6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。

1.6 4J6品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)品種有絲、管、板、帶和棒。

1.7 4J6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 4J6應(yīng)用概況與特殊要求 4J6合金是Fe-Ni-Cr系玻封合金的代表牌號(hào)。該組合金經(jīng)航空工廠長(zhǎng)期使用，性能穩(wěn)定。主要用于制作各種電真空元器件，如電子束管的陽極帽等。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、4J6物理及化學(xué)性能

2.1 4J6熱性能

2.1.1 4J6溶化溫度范圍該合金的溶化溫度約為1430℃^[⁵^]。

2.1.2 4J6熱導(dǎo)率見表2-1。

表2-1^[1]

λ/(W/(m·℃))	ρ/(g/cm³)	ρ/(μΩ·m)
13.4	8.15	0.92

2.1.3 4J6比熱容該合金的比熱容約為504J/(kg•℃)。

2.1.4 4J6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。4J6合金的膨脹曲線見圖2-1。

表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℃
7.6～8.3	9.5～10.2	6.8	7.0	7.7	9.7	11.7	11.7	12.2

2.2 4J6密度見表2-1。

2.3 4J6電性能

2.3.1 4J6電阻率見表2-1。

2.3.2 4J6電阻溫度系數(shù)

2.4 4J6磁性能

2.4.1 4J6居里點(diǎn)T_c=270℃^[1,⁶^]。

2.4.2 4J6合金的磁性能見表2-5^[1,2]。

在4000A/m下，剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度B_r=0.64T，矯頑力H_c=22.4A/m^[1,2]。

2.5 4J6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；有良好的抗氫氟酸腐蝕性能。

表2-5^[1,2]

H/(A/m)	B/T	H/(A/m)	B/T
8 16 24 40 80	2.0×10^-2 0.17 0.38 0.53 0.73	160 400 800 2000 4000	0.83 0.93 0.99 1.06 1.09

三、4J6力學(xué)性能

3.1 4J6技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能

3.1.1 4J6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)。

3.1.2 4J6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。

表3-1

狀態(tài)代號(hào)	狀態(tài)	σ_b/MPa
R	軟態(tài)	<590
I	硬態(tài)	>820

3.2 4J6室溫及各種溫度下的力學(xué)性能

3.2.1 4J6硬度合金帶材（退火狀態(tài)）的硬度見表3-2^[1,2]。

3.2.2 4J6拉伸性能合金（退火狀態(tài)）在室溫的拉伸性能見表3-2。

表3-2^[1,2]

σ_b/MPa	σ_P0.2/MPa	δ/%	HV
500	177	33	128

3.3 4J6持久和蠕變性能

3.4 4J6疲勞性能

3.5 4J6彈性性能

3.5.1 4J6彈性模量E=147GPa。

四、4J6組織結(jié)構(gòu)

4.1 4J6相變溫度

4.2 4J6時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線

4.3 4J6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。

4.4 4J6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)。

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YB 027-1992進(jìn)行晶粒度評(píng)級(jí)，結(jié)果見表4-1。

表4-1^[1,2]

退火溫度/℃	650	675	700	750	800	900	1000	1050	1100	1200
晶粒度級(jí)別	開始再結(jié)晶	-	>10	>10	10	8.0	7.5	5.0	4.0	>2.0

五、4J6工藝性能與要求

5.1 4J6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。4J6、合金的熱加工溫度在1160℃左右。該合金應(yīng)避免在含硫氣氛中加熱。當(dāng)帶材冷應(yīng)變率大于70%時(shí)，退火后會(huì)引起塑性各向異性^[6]。

5.2 4J6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。

5.3 4J6零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。

5.4 4J6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＋硝酸或乙酸酐＋鹽酸中酸洗。

5.5 4J6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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