 4J49
材料牌号：4J49铁镍铬玻封合金
俄罗斯牌号：47HXP
美国牌号：Carpenter456
德国牌号：Vacovit 465/Vacovit 485
一、4J49精密合金概述：
4J49在20～400℃温度范围内，具有与软玻璃相近的膨胀系数，用于与相应的软玻璃匹配封接。该类合金中含有铬，经氧化处理后，合金表面生成非常致密的氧化膜，与基体结合牢固，且与软玻璃浸润性好。因此，能获得高强度的封接面。是电真空工业中的重要封接结构材料。
1、4J49材料牌号：4J49。
2、4J49相近牌号：见表1-1。
表1-1[1,4]
|
俄罗斯 |
美国 |
法国 |
德国 |
|
47HXP |
Carpenter456 |
FeNi46Cr5 |
Vacovit 465 / Vacovit 485 |
3、4J49材料的技术标准：
4、4J49化学成分：见表1-2。
表1-2 %
|
C≤ |
Si≤ |
Mn≤ |
P≤ |
S≤ |
Cr≥ |
Ni≥ |
Mo≥ |
Cu≤ |
|
0.05 |
0.30 |
0.40 |
0.020 |
0.020 |
5.0-6.0 |
46.0-48.0 |
- |
- |
|
其他 |
Al≤ |
Ti≤ |
Fe≤ |
B≤ |
V≤ |
W≤ |
Nb≤ |
N≤ |
|
- |
- |
余量 |
0.02 |
- |
- |
- |
- |
在平均线膨胀系数达到标准规定条件下，允许镍、铬含量偏离表1-2规定的范围。
5、4J49热处理制度：标准规定的膨胀系数性能检验试样在氢气气氛中将试样加热至1100℃±20℃,保温15min，以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出炉。
6、4J49品种规格与供应状态：品种有丝、管、板、带和棒。
7、4J49熔炼与铸造工艺：用非真空感应炉、真空感应炉或电弧炉熔炼。
8、4J49应用概况与特殊要求：该组合金经航空工厂长期使用，性能稳定。主要用于制作各种电真空元器件，如电子束管的阳极帽等。在应用中应使选用的玻璃与合金的膨胀系数相匹配。为提高金属与玻璃的封接强度，允许合金中含有一定的铝、铈。在热处理时，应避免其晶粒过大，以保证带材具有良好的深冲引伸性能及气密性。
二、4J49物理及化学性能：
1、4J49热性能：
(1)、4J49溶化温度范围：该合金的溶化温度约为1430℃[5]。
(2)、4J49热导率：见表2-1。
表2-1[1]
|
λ/(W/(m·℃)) |
ρ/(g/cm3) |
ρ/(μΩ·m) |
|
18.0 |
8.18 |
0.90 |
(3)、4J49比热容 该合金的比热容约为504J/(kg•℃)。
(4)、4J49线膨胀系数 标准规定的平均线膨胀系数见表2-2。
该合金的平均线膨胀系数见表2-3。4J49合金的膨胀曲线见图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℃ |
|
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：见表2-1。
3、4J49电性能：
(1)、4J49电阻率：见表2-1。
(2)、4J49电阻温度系数：见表2-4。
表2-4[1,2]
|
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 |
4、4J49磁性能：
(1)、4J49居里点：Tc=340℃[1,6]。
(2)、4J49合金的磁性能：见表2-5[1,2]。
在4000A/m下，剩余磁感应强度Br=0.69T，矫顽力Hc=27.2A/m[1,2]。
5、4J49化学性能：合金在大气、淡水和海水中具有较好的耐腐蚀性；有良好的抗氢氟酸腐蚀性能。
表2-5[1,2]
|
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力学性能：
1、4J49技术标准规定的性能：
(1)、4J49硬度：深冲态带材的维氏硬度应小于等于190。厚度不大于0.2mm时不作硬度试验。
(2)、4J49抗拉强度：合金带材的抗拉强度应符合表3-1的规定。
表3-1
|
状态代号 |
状态 |
σb/MPa |
|
R |
软态 |
<590 |
|
I |
硬态 |
>820 |
2、4J49室温及各种温度下的力学性能：
(1)、4J49硬度：合金带材（退火状态）的硬度见表3-2[1,2]。
(2)、J49拉伸性能：合金（退火状态）在室温的拉伸性能见表3-2。
表3-2[1,2]
|
σb/MPa |
σP0.2/MPa |
δ/% |
HV |
|
549 |
206 |
33 |
130 |
3、4J49持久和蠕变性能
4、4J49疲劳性能
5、4J49弹性性能：4J49弹性模量： E=145GPa。
四、4J49组织结构：
1、4J49相变温度
2、4J49时间-温度-组织转变曲线
3、4J49合金组织结构：该合金处于Fe-Ni-Cr三元相图的稳定奥氏体区域。合金为单相奥氏体组织。
4、4J49晶粒度：标准规定，合金深冲态带材的晶粒度应不小于7级，小于7级的晶粒度不得超过面积的10%。厚度小于0.13mm的带材估计平均晶粒度时，沿带材厚度方向晶粒个数应不少于8个。
冷应变率为60%～70%的1mm厚的带材，在表4-1所示温度下退火,空冷后，按YB 027-1992进行晶粒度评级，结果见表4-1。
表4-1[1,2]
|
退火温度/℃ |
650 |
675 |
700 |
750 |
800 |
900 |
1000 |
1050 |
1100 |
1200 |
|
晶粒度级别 |
- |
开始再结晶 |
>10 |
>10 |
10 |
9.0 |
7.0 |
3.0 |
2.0 |
>2.0 |
五、4J49品种规格与供应状态：
1、品种分类：特种合金可生产各种规格的无缝管、钢板、圆钢、锻件、法兰、圆环、焊管、钢带、丝材及配套焊材。
2、交货状态：无缝管：固溶+酸白，长度可定尺；板材：固溶、酸洗、切边；焊管：固溶酸白+RT%探伤，锻件：退火+车光；棒材以锻轧状态、表面磨光或车光；带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货；丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。 |
|
