4J49
材料牌號：?4J49鐵鎳鉻玻封合金
俄羅斯牌號：47HXP
美國牌號：Carpenter456
德國牌號：Vacovit 465/Vacovit 485
一、4J49精密合金概述：
4J49在20～400℃溫度范圍內，具有與軟玻璃相近的膨脹系數，用于與相應的軟玻璃匹配封接。該類合金中含有鉻，經氧化處理后，合金表面生成非常致密的氧化膜，與基體結合牢固，且與軟玻璃浸潤性好。因此，能獲得高強度的封接面。是電真空工業中的重要封接結構材料。
1、4J49材料牌號：4J49。
2、4J49相近牌號：見表1-1。
表1-1[1,4]
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俄羅斯
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美國
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法國
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德國
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47HXP
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Carpenter456
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FeNi46Cr5
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Vacovit 465 / Vacovit 485
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3、4J49材料的技術標準：
4、4J49化學成分：見表1-2。
表1-2 %
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C≤
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Si≤
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Mn≤
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P≤
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S≤
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Cr≥
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Ni≥
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Mo≥
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Cu≤
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0.05
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0.30
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0.40
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0.020
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0.020
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5.0-6.0
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46.0-48.0
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-
|
-
|
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其他
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Al≤
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Ti≤
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Fe≤
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B≤
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V≤
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W≤
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Nb≤
|
N≤
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-
|
-
|
余量
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0.02
|
-
|
-
|
-
|
-
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在平均線膨脹系數達到標準規定條件下，允許鎳、鉻含量偏離表1-2規定的范圍。
5、4J49熱處理制度：標準規定的膨脹系數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。
6、4J49品種規格與供應狀態：品種有絲、管、板、帶和棒。
7、4J49熔煉與鑄造工藝：用非真空感應爐、真空感應爐或電弧爐熔煉。
8、4J49應用概況與特殊要求：該組合金經航空工廠長期使用，性能穩定。主要用于制作各種電真空元器件，如電子束管的陽極帽等。在應用中應使選用的玻璃與合金的膨脹系數相匹配。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物理及化學性能：
1、4J49熱性能：
(1)、4J49溶化溫度范圍：該合金的溶化溫度約為1430℃[5]。
(2)、4J49熱導率：見表2-1。
表2-1[1]
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λ/(W/(m·℃))
|
ρ/(g/cm3)
|
ρ/(μΩ·m)
|
|
18.0
|
8.18
|
0.90
|
(3)、4J49比熱容 該合金的比熱容約為504J/(kg?℃)。
(4)、4J49線膨脹系數 標準規定的平均線膨脹系數見表2-2。
該合金的平均線膨脹系數見表2-3。4J49合金的膨脹曲線見圖2-1。
表2-2 表2-3[1]
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/10-6℃-1
|
|
/10-6℃-1
|
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20-300℃
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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、4J49密度：見表2-1。
3、4J49電性能：
(1)、4J49電阻率：見表2-1。
(2)、4J49電阻溫度系數：見表2-4。
表2-4[1,2]
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αR/10-3℃-1
|
|
20～50℃
|
20～100℃
|
20～200℃
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20～300℃
|
20～400℃
|
20～500℃
|
|
0.95
|
0.90
|
0.85
|
0.80
|
0.70
|
0.60
|
4、4J49磁性能：
(1)、4J49居里點：T
c=340℃
[1,6]。
(2)、4J49合金的磁性能：見表2-5
[1,2]。
在4000A/m下，剩余磁感應強度B
r=0.69T，矯頑力H
c=27.2A/m
[1,2]。
5、4J49化學性能：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]
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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力學性能：
1、4J49技術標準規定的性能：
(1)、4J49硬度：深沖態帶材的維氏硬度應小于等于190。厚度不大于0.2mm時不作硬度試驗。
(2)、4J49抗拉強度：合金帶材的抗拉強度應符合表3-1的規定。
表3-1
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狀態代號
|
狀態
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σb/MPa
|
|
R
|
軟態
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<590
|
|
I
|
硬態
|
>820
|
2、4J49室溫及各種溫度下的力學性能：
(1)、4J49硬度：合金帶材（退火狀態）的硬度見表3-2
[1,2]。
(2)、J49拉伸性能：合金（退火狀態）在室溫的拉伸性能見表3-2。
表3-2[1,2]
|
σb/MPa
|
σP0.2/MPa
|
δ/%
|
HV
|
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549
|
206
|
33
|
130
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3、4J49持久和蠕變性能
4、4J49疲勞性能
5、4J49彈性性能：4J49彈性模量： E=145GPa。
四、4J49組織結構：
1、4J49相變溫度
2、4J49時間-溫度-組織轉變曲線
3、4J49合金組織結構：該合金處于Fe-Ni-Cr三元相圖的穩定奧氏體區域。合金為單相奧氏體組織。
4、4J49晶粒度：標準規定，合金深沖態帶材的晶粒度應不小于7級，小于7級的晶粒度不得超過面積的10%。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應不少于8個。
冷應變率為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進行晶粒度評級，結果見表4-1。
表4-1[1,2]
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退火溫度/℃
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650
|
675
|
700
|
750
|
800
|
900
|
1000
|
1050
|
1100
|
1200
|
|
晶粒度級別
|
-
|
開始再結晶
|
>10
|
>10
|
10
|
9.0
|
7.0
|
3.0
|
2.0
|
>2.0
|
五、4J49品種規格與供應狀態：
1、品種分類：可生產各種規格的無縫管、鋼板、圓鋼、鍛件、法蘭、圓環、焊管、鋼帶、絲材及配套焊材。
2、交貨狀態：無縫管：固溶+酸白，長度可定尺；板材：固溶、酸洗、切邊；焊管：固溶酸白+RT%探傷，鍛件：退火+車光；棒材以鍛軋狀態、表面磨光或車光；帶材經冷軋、固溶軟態、去氧化皮交貨；絲材以固溶酸洗盤狀或直條狀、固溶直條細磨光狀態交貨。
