鉅備冶金：生產(chǎn)4J34鐵鎳鈷合金棒材 4J34精密合金無縫管

 

 4J34是結(jié)合我國的陶瓷特點(diǎn)研制的陶瓷封接合金。合金在-60℃～600℃溫度范圍內(nèi)具有與95%Al2O3陶瓷相近的線膨脹系數(shù)。

 主要用于和陶瓷進(jìn)行匹配封接，是電真空工業(yè)中重要的封接結(jié)構(gòu)材料。

4J34應(yīng)用概況與特殊要求 該合金經(jīng)航空工廠長期使用，性能穩(wěn)定。

主要用于電真空元件與Al2O3陶瓷封接。制造大型電子管和磁控管的電極、引出盤和引出線。在使用中應(yīng)使選用的陶瓷與合金的膨脹系數(shù)相匹配。

當(dāng)選用合金時，應(yīng)根據(jù)使用溫度嚴(yán)格檢驗低溫組織穩(wěn)定性。在加工過程中應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，以保證材料具有良好的深沖引伸性能。

當(dāng)使用鍛材時應(yīng)嚴(yán)格檢驗其氣密性。

 4J34化學(xué)成分 

C	Mn	Si	P	S	Ni	Co	Fe
≤
0.05	0.50	0.30	0.020	28.5～29.5	19.5～20.5	余量

4J34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)定性的性能檢驗試樣，在保護(hù)氣氛或真空中加熱到900℃±20℃,保溫1h，以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出爐。

4J34品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 鉅備金屬可供品種有絲、管、板、帶和棒材。

 4J34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。

4J34應(yīng)用概況與特殊要求 該合金經(jīng)航空工廠長期使用，性能穩(wěn)定。主要用于電真空元件與Al2O3陶瓷封接。制造大型電子管和磁控管的電極、引出盤和引出線。在使用中應(yīng)使選用的陶瓷與合金的膨脹系數(shù)相匹配。當(dāng)選用合金時，應(yīng)根據(jù)使用溫度嚴(yán)格檢驗低溫組織穩(wěn)定性。在加工過程中應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚员ＷC材料具有良好的深沖引伸性能。當(dāng)使用鍛材時應(yīng)嚴(yán)格檢驗其氣密性。

4J34物理及化學(xué)性能

 4J34熱性能

 4J34熔化溫度范圍 該合金溶化溫度約為1450℃。

 4J34熱導(dǎo)率  

 4J34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2-1。

該合金的平均線膨脹系數(shù)。4J34合金的膨脹曲線。

  

/10-6℃-1				/10-6℃-1
20～400℃	20～500℃	20～600℃		20～300℃	20～400℃
6.3～7.1	-	7.8～8.5		6.8	6.4	8.2

 4J34密度 ρ=8.29g/cm3。  

 4J34電性能

 4J34電阻率 ρ=0.45μΩ·m。

在4000A/m下，剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br=0.89T,矯頑力Hc=83.2A/m。

2.5 4J34化學(xué)性能 該合金在大氣、淡水和海水中具有較好的耐腐蝕性。

4J34力學(xué)性能

3.1 4J34技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能

3.1.1 4J34硬度 深沖態(tài)帶材的硬度應(yīng)符合表3-1的規(guī)定。厚度不大于0.2mm的帶材不做硬度檢驗。

狀態(tài)	δ/mm	HV
深沖態(tài)	>2.5	≤170
	≤2.5	≤165

3.1.2 4J34抗拉強(qiáng)度 絲材和帶材的抗拉強(qiáng)度應(yīng)符合的規(guī)定。

狀態(tài)代號	狀態(tài)	σb/MPa
		絲材	帶材
R	軟態(tài)	<585	<570
Y	硬態(tài)	>860	>700

 4J34室溫及各種溫度下的力學(xué)性能 

4J34硬度 合金帶材（退火態(tài)）硬度見表3-3。

 4J34拉伸性能 合金（退火態(tài)）在室溫的拉伸性能。

σb/MPa	σP0.2/MPa	δ/%
539	343	32	158

 4J34彈性性能 彈性模量E=142GPa。

4J34組織結(jié)構(gòu)

 4J34合金組織結(jié)構(gòu) 該合金的組織為單相奧氏體。按1.5規(guī)定的熱處理制度處理后，4J34再經(jīng)-78.5℃下冷凍，不應(yīng)出現(xiàn)馬氏體組織。

當(dāng)合金成分不當(dāng)時，在常溫或低溫下將發(fā)生不同程度的奧氏體(γ)向針狀馬氏體(α)轉(zhuǎn)變。相變時伴隨著體積膨脹效應(yīng)。合金的膨脹系數(shù)相應(yīng)增高，致使封接件的內(nèi)應(yīng)力劇增，甚至造成部分損壞。影響合金低溫組織穩(wěn)定性的主要因素是合金的化學(xué)成分。從Fe-Ni-Co三元相圖中可以看到，鎳是穩(wěn)定奧氏體(γ)相的主要元素，鎳含量偏高有利于γ相的穩(wěn)定。隨合金總變形率增加其組織愈趨向穩(wěn)定。合金的成分偏析也可能造成局部區(qū)域的γ→α相變。此外，晶粒粗大也會促進(jìn)γ→α相變。

 4J34晶粒度 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，深沖態(tài)帶材的晶粒度應(yīng)不小于7級，小于7級的晶粒不得超過面積的10%。對厚度小于0.13mm的帶材，估計平均晶粒度時，沿帶材厚度方向晶粒個數(shù)應(yīng)不少于8個。

4J34工藝性能與要求

4J34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。但應(yīng)避免在含硫的氣氛中加熱。在冷加工時，帶材的冷應(yīng)變率大于70%，退火后會引起塑性各向異性。應(yīng)變率在10%～15%內(nèi)，合金在退火時會導(dǎo)致晶粒急劇長大，也將產(chǎn)生合金的塑性各向異性。當(dāng)*終應(yīng)變率為60%～65%，晶粒度7～8.5級時，其塑性各向異性*小。

 4J34焊接性能 該合金可采用釬焊、熔焊、電阻焊等方法與銅、鋼、鎳等金屬焊接。當(dāng)合金中鋯含量大于0.06%時，將影響板材的氬弧焊焊接質(zhì)量，甚至使焊縫開裂。

該合金的零件在與陶瓷封接前，應(yīng)進(jìn)行退火、清洗、鍍鎳，然后與金屬化后再鍍鎳的陶瓷件用銀焊封接。

 4J34零件熱處理工藝 熱處理可分為：消除應(yīng)力退火、中間退火。

(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：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、冷沖壓過程引起的加工硬化現(xiàn)象，以利于繼續(xù)加工。工件需在干氫、分解氨或真空中加熱到750～900℃，保溫15min～1h，然后爐冷、空冷或水淬。

該合金不能用熱處理硬化。

 4J34表面處理工藝 表面處理可用噴砂、拋光、酸洗。該合金具有良好的電鍍性能，表面能鍍金、銀、鎳、鉻等金屬。

 4J34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。加工時采用高速鋼或硬質(zhì)合金刀具，低速切削加工。切削時可使用冷卻劑。該合金磨削性能良好