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一、4J49概述
4J49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，且與軟玻璃浸潤性好。因此，能獲得高強度的封接面。是電真空工業(yè)中的重要封接結(jié)構(gòu)材料。
1.1 4J49材料牌號 4J49。
1.2 4J49相近牌號 見表1-1。
表1-1
俄羅斯 | 美國 | 日本 | 法國 | 德國 |
47HXP | Carpenter456 | - | FeNi46Cr5 | Vacovit 465 Vacovit 485 |
1.3 4J49材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) YB/T 5235-1993《鐵鎳鉻、鐵鎳封接合金技術(shù)條件》。
1.4 4J06、4J47、4J49化學(xué)成分 見表1-2。
表1-2%
化學(xué)成 分 | C≤ | S≤ | P≤ | Mn≤ | Si≤ | Ni≤ | Cr | Fe |
4J06 | 0.05 | 0.02 | 0.02 | 0.25 | 0.30 | 41.5- 42.5 | 5.50-6.3. | 余量 |
4J47 | 0.05 | 0.02 | 0.02 | 0.40 | 0.30 | 46.8 -47.8 | 0.80-1.40 | 余量 |
4J49 | 0.05 | 0.02 | 0.02 | 0.40 | 0.30 | 46.0- 48.0 | 5.0-6.0 | 余量 |
在平均線膨脹系數(shù)達到標(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 4J49熱處理制度 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)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 4J49品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 品種有絲、管、板、帶和棒。
1.7 4J49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 4J49應(yīng)用概況與特殊要求 該組合金經(jīng)航空工廠長期使用，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度，允許合金中含有一定的鋁、鈰。在熱處理時，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、4J49物理及化學(xué)性能
2.1 4J49熱性能
2.1.1 4J49溶化溫度范圍 該合金的溶化溫度約為1430℃[5]。
2.1.2 4J49熱導(dǎo)率 見表2-1。
表2-1
λ/(W/(m·℃)) | ρ/(g/cm3) | ρ/(μΩ·m) |
18.0 | 8.18 | 0.90 |
2.1.3 4J49比熱容 該合金的比熱容約為504J/(kg?℃)。
2.1.4 4J49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。4J49合金的膨脹曲線見圖2-1。
表2-2 表2-3
/10-6℃-1 | /10-6℃-1 | ||||||||
20～300℃ | 20～400℃ | 20～100℃ | 20～200℃ | 20～300℃ | 20～400℃ | 20～500℃ | 20～550℃ | 20～600℃ | |
8.6～9.3 | 9.4～10.1 | 9.0 | 9.0 | 8.9 | 9.6 | 10.9 | 11.4 | 11.8 | |
2.2 4J49密度 見表2-1。
表2-4
αR/10-3℃-1 | |||||
20～50℃ | 20～100℃ | 20～200℃ | 20～300℃ | 20～400℃ | 20～500℃ |
0.95 | 0.90 | 0.85 | 0.80 | 0.70 | 0.60 |
2.3 4J49電性能
2.3.1 4J49電阻率 見表2-1。
2.3.2 4J49電阻溫度系數(shù) 見表2-4。
2.4 4J49磁性能
2.4.1 4J49居里點 Tc=340℃。
2.4.2 4J49合金的磁性能 見表2-5。
在4000A/m下，剩余磁感應(yīng)強度Br=0.69T，矯頑力Hc=27.2A/m。
2.5 4J49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
H/(A/m) | B/T | H/(A/m) | B/T |
8 16 24 40 80 | 3.0×10-2 0.19 0.34 0.58 0.74 | 160 400 800 2000 4000 | 0.88 1.00 1.08 1.16 1.20 |
三、4J49力學(xué)性能
3.1 4J49技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能
3.1.1 4J49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時不作硬度試驗。
3.1.2 4J49抗拉強度 合金帶材的抗拉強度應(yīng)符合表3-1的規(guī)定。
表3-1
狀態(tài)代號 | 狀態(tài) | σb/MPa |
R | 軟態(tài) | <590 |
I | 硬態(tài) | >820 |
3.2 4J49室溫及各種溫度下的力學(xué)性能
3.2.1 4J49硬度 合金帶材（退火狀態(tài)）的硬度見表3-2[1,2]。
3.2.2 4J49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
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ/% | HV |
549 | 206 | 33 | 130 |
3.3 4J49持久和蠕變性能
3.4 4J49疲勞性能
3.5 4J49彈性性能
3.5.1 4J49彈性模量 E=145GPa。
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