4J54精板材料成分

時(shí)間：2024-12-03作者：上海威勵(lì)金屬集團(tuán)有限公司瀏覽：5

4J54概述
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鐵鎳定膨脹合金是通過調(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。
4J54材料型號(hào) 4J54。
4J54相近型號(hào)
 美國 英國 法國 德國
- - - - **4 Vacodil 540
FeNi54
4J54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》。
4J54熱處理制度
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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：在保護(hù)氣氛或真空中加熱到850℃±20℃，保溫
1h，以不大于300℃/min速度冷至400℃以下出爐[4]。
4J54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。
4J54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。
4J54應(yīng)用概況與特殊要求
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4J54合金主要用于和云母、軟玻璃封接。
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。
4J54溶化溫度范圍 該合金溶化溫度約為1430℃[1,2]。
4J54熱導(dǎo)率 λ=18.8W/(m·℃)[1,2]。
4J54比熱容 該合金的比熱容為502J/(kg·℃)。
4J54密度 ρ=8.28g/cm3[1,2]。
4J54電性能 電阻率ρ=0.42μΩ·m[1,2]。
4J54居里點(diǎn) Tc=530℃[1,2]。
4J54化學(xué)性能 合金在大氣、淡水和海水中有較好的耐腐蝕性。
4J54硬度 該合金（退火態(tài)）硬度HV約為135[1,2]。
4J54性模量 該合金的性模量E=157GPa[1,2]。
4J54合金組織結(jié)構(gòu)
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該合金為穩(wěn)定的奧氏體組織。
4J54晶粒度
合金深沖帶的晶粒度應(yīng)不小于7級，小于7級的晶粒度不得過面積的10%。厚度小于0.13mm的帶材
估計(jì)平均晶粒度時(shí)，沿帶材厚度方向的晶粒個(gè)數(shù)應(yīng)不少于8個(gè)。
4J54成形性能
該合金很進(jìn)行冷、熱加工。熱加工溫度不宜過高，加熱時(shí)間不宜過長，應(yīng)避免在含硫的氣氛中
加熱。當(dāng)帶材冷應(yīng)變率大于75%時(shí)，退火后會(huì)引起塑性各向異性。冷應(yīng)變率在10%～15%，加熱到950～
1050℃時(shí)（在釬焊過程中不可避免）晶粒顯著長大，致使合金塑性降低，對于薄的截面還可能喪失金屬
的真空氣密性。因此成品的終應(yīng)變率應(yīng)控制在60%左右[2，5]。
4J54焊接性能
該合金具有良好的焊接性能，可釬焊和點(diǎn)焊。該合金與軟玻璃等材料封接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理。
4J54零件熱處理工藝
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熱處理可分為：應(yīng)力退火、中間退火及預(yù)處理。
(1)應(yīng)力退火 為零件在機(jī)械加工后的殘存應(yīng)力要進(jìn)行應(yīng)力退火：430～540℃，保溫1
～2h,爐冷或空冷。
(2)中間退火 為合金在冷軋、冷拔、冷沖壓過程中引起的加工硬化現(xiàn)象，以利于繼續(xù)加工。工
件需在真空或保護(hù)氣氛中，加熱到700～800℃，保溫30～60min，然后爐冷、空冷或水淬。
(3)預(yù)處理 該合金作封接材料使用時(shí)，在封接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理。使合金表面生成一層厚度
均勻、致密的膜。零件在1100℃下，在飽和濕中，加熱30min，然后在大約800℃的空氣中5
～10min。零件的增重在0.1～0.3mg/cm2為適宜[6]。
該合金不能用熱處理硬化。
4J54表面處理工藝
在熱處理、焊接或玻封之前，金屬表面污物、油脂。層嚴(yán)重時(shí)可采用噴砂或先在熔融
堿液中浸泡，然后再酸洗。輕微皮可用25%溶液在70℃下酸洗。
4J54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(shí)采用高速鋼或硬質(zhì)合金具，低速切削加工，切
削時(shí)可使用冷卻劑。磨削性能良好。

1.過熱 ——過熱組織中殘留奧氏體增多，尺寸穩(wěn)定性下降。由于淬火組織過熱，鋼的晶體粗大，會(huì)導(dǎo)致零件的韌性下降，抗沖擊性能降低，軸承的壽命也降低。過熱嚴(yán)重甚至?xí)斐纱慊鹆鸭y。 2.欠熱 ——淬火溫度偏低或冷卻不良則會(huì)在顯微組織中產(chǎn)生過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的托氏體組織，稱為欠熱組織，它使硬度下降，急劇降低，影響材料壽命。 3.淬火裂紋 ——造成這種裂紋的原因有：由于淬火加熱溫度過高或冷卻太急，熱應(yīng)力和金屬質(zhì)量體積變化時(shí)的組織應(yīng)力大于鋼材的抗斷裂強(qiáng)度；工作表面的原有缺陷（如表面微細(xì)裂紋或劃痕）或是鋼材內(nèi)部缺陷（如夾渣、嚴(yán)重的非金屬夾雜物、白點(diǎn)、縮孔殘余等）在淬火時(shí)形成應(yīng)力集中；嚴(yán)重的表面脫碳和碳化物偏析；零件淬火后回火不足或未及時(shí)回火；工序造成的冷沖應(yīng)力過大、鍛造折疊、深的車削痕、油溝尖銳棱等?？傊斐纱慊鹆鸭y的原因可能是上述因素的一種或多種，內(nèi)應(yīng)力的存在是形成淬火裂紋的主要原因。淬火裂紋的組織特征是裂紋兩側(cè)無脫碳現(xiàn)象，明顯區(qū)別與鍛造裂紋和材料裂紋。 4.熱處理變形 ——在熱處理時(shí)，存在有熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，這種內(nèi)應(yīng)力能相互疊加或部分抵消，是復(fù)雜多變的，因?yàn)樗茈S著加熱溫度、加熱速度、冷卻方式、冷卻速度、零件形狀和大小的變化而變化，所以熱處理變形是難免的。 5.表面脫碳 ——在熱處理過程中，如果是在性介質(zhì)中加熱，表面會(huì)發(fā)生作用使零件表面碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少，造成表面脫碳。表面脫碳層的深度過后加工的留量就會(huì)使零件報(bào)廢。表面脫碳層深度的測定在金相檢驗(yàn)中可用金相法和顯微硬度法。以表面層顯微硬度分布曲線測量法為準(zhǔn)，可做仲裁判據(jù)。 6.軟點(diǎn) ——由于加熱不足，冷卻不良，淬火操作不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻谋砻婢植坑捕炔粔虻默F(xiàn)象稱為淬火軟點(diǎn)。它象表面脫碳一樣可以造成表面和疲勞強(qiáng)度的嚴(yán)重下降。


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