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4j42膨脹合金

一、4j42概述

鐵鎳定膨脹合金是通過(guò)調(diào)整鎳含量而獲得在給定溫度范圍內(nèi)能與膨脹系數(shù)不同的軟玻璃和陶瓷匹配的一系列定膨脹合金，其膨脹系數(shù)和居里點(diǎn)隨鎳含量增加而增加。該合金是電真空工業(yè)中廣泛使用的封接結(jié)構(gòu)材料。

1.1 4j42材料牌號(hào)

4j42。

1.2 4j42相近牌號(hào) 見(jiàn)表1-1。

表1-1

 俄羅斯

 美國(guó)

 英國(guó)

 日本

 法國(guó)

 德國(guó)

 42h

 glass sealing42

 uniseal42

 nilo42

 invar

 d

 nsd

 n42

 vacodil 42

 nilo42

1.3 4j42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 4j42化學(xué)成分 見(jiàn)表1-2。

表1-2％

 c

 mn

 si

 p

 s

 al

 co

 ni

 fe

 ≤

 0.05

 0.80

 0.30

 0.020

 0.020

 0.10

 -

 41.5～42.5

 余量

在平均線膨脹系數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下，允許鎳含量偏離表1-2規(guī)定的范圍。

1.5 4j42熱處理制度 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)性能檢驗(yàn)試樣其熱處理制度：在氫氣氣氛中將試樣加熱到900℃±20℃，保溫1h，以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出爐。

1.6 4j42品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 品種有棒材、管材、板材、帶材和絲材。

1.7 4j42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 4j42應(yīng)用概況與特殊要求

4j42屬玻封合金典型牌號(hào)，經(jīng)航空工廠長(zhǎng)期使用，性能穩(wěn)定。

4j42合金主要用于和軟玻璃、陶瓷等封接，制作電子管、晶體管和集成電路的引線、框架和密封插頭。

在應(yīng)用中應(yīng)使選用的封接材料與合金的膨脹系數(shù)相配。熱處理時(shí)應(yīng)控制其晶粒度，以保證材料具有良好的深沖引伸性能。當(dāng)使用鍛、軋材時(shí)應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)材料的氣密性。

二、4j42物理及化學(xué)性能

2.1 4j42熱性能

2.1.1 4j42溶化溫度范圍 該合金溶化溫度約為1430℃。

2.1.2 4j42熱導(dǎo)率

λ=14.6w/(m·℃)。

2.1.3 4j42比熱容 該合金的比熱容為502j/(kg•℃)。

2.1.4 4j42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(jiàn)表2-1。合金的平均線膨脹系數(shù)見(jiàn)表2-2。合金的膨脹曲線見(jiàn)圖2-1。

表2-1

 /10-6℃-1

 20～300℃

 20～400℃

 20～450℃

 4.0～5.0

 -

 6.5～7.5

2.2 4j42密度

ρ=8.12g/cm3。

2.3 4j42電性能 電阻率ρ=0.61μω·m。

表2-2

 /10-6℃-1

 20～100℃

 20～200℃

 20～300℃

 20～350℃

 20～400℃

 20～450℃

 20～500℃

 20～600℃

 5.6

 4.9

 4.8

 4.95

 5.9

 6.9

 7.8

 9.2

2.4 4j42磁性能

2.4.1 4j42居里點(diǎn)

tc=360℃。

2.4.2 4j42合金的磁性能

4j42合金的磁性能見(jiàn)表2-7。

在4000a/m下，剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度br=0.99t，矯頑力hc=28.8a/m。

2.5 4j42化學(xué)性能 合金在大氣、淡水和海水中有較好的耐腐蝕性。

表2-7

 h/(a/m)

 8

 16

 24

 40

 80

 b/t

 0.027

 0.082

 0.27

 0.76

 1.02

 h/(a/m)

 160

 400

 800

 2000

 4000

 b/t

 1.16

 1.31

 1.42

 1.53

 1.58

三、4j42力學(xué)性能

3.1 4j42技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能

3.1.1 4j42硬度 深沖態(tài)帶材應(yīng)符合表3-1的規(guī)定。厚度不大于0.2mm的帶材不作硬度檢驗(yàn)。

3.1.2 4j42抗拉強(qiáng)度 合金帶材的抗拉強(qiáng)度應(yīng)符合表3-2的規(guī)定。

3.2 4j42室溫及各種溫度下的力學(xué)性能

3.2.1 4j42硬度 該組合金（退火態(tài)）硬度hv均約為135。

表3-1

 δ/mm

 hv

 狀態(tài)代號(hào)

 狀態(tài)

 σb/mpa

 <2.5

 ≤170

 r

 軟態(tài)

 <590

 ≤2.5

 ≤165

 i

 硬態(tài)

 >820