【材料论文】4J29合金(可伐Kovar合金)分析与研究-午虎特种合金技术部.doc

【材料论文】4J29合金可伐Kovar合金 4J29 一、4J29概述 ? ????4J29合金又称可伐(Kovar)合金。该合金在20～450具有与硅硼硬玻璃相近的线膨胀系数，居里点较高，并有良好的低温组织稳定性。合金的氧化膜致密，能很好地被玻璃浸润。且不与汞作用，适合在含汞放电的仪表中使用。是电真空器件主要密封结构材料。 1.1?4J29材料牌号?4J29。 1.2?4J29相近牌号?见表1-1。 表1-1[1～4] 俄罗斯 美国 英国 日本 法国 德国 29HК Kovar Nilo?K KV-1 Dilver?P0 Vacon?12 29HК-BИ Rodar Techallony?Glasseal?29-17 Telcaseal KV-2 KV-3 Dilver?P1 Silvar?48 1.3?4J29材料的技术标准?YB/T?5231-1993《铁镍钴玻封合金4J29和4J44技术条件》。 1.4?4J29化学成分?见表1-2。 表1-2% C Mn Si P S Cu Cr Mo Ni Co Fe ≤ 0.03 0.5 0.30 0.020 0.020 0.20 0.20 0.20 28.5～29.5 16.8～7.8 余量 在平均线膨胀系数达到标准规定条件下，允许镍、钴含量偏离表1-2规定范围。铝、镁、锆和钛的含量各不大于0.10%，其总量应不大于0.20%。 1.5?4J29热处理制度?标准规定的膨胀系数及低温组织稳定性的性能检验试样，在氢气气氛中加热至900±20℃,保温1h，再加热至1100±20℃，保温15min，以不大于5/min速度冷至200以下出炉。 1.6?4J29品种规格与供应状态?品种有丝、带、板、管和棒材。 1.7?4J29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。 1.8?4J29应用概况与特殊要求?该合金是国际通用的典型的Fe-Ni-Co硬玻璃封接合金。经航空工厂长期使用，性能稳定。主要用于电真空元器件如发射管、振荡管、引燃管、磁控管、晶体管、密封插头、继电器、集成电路的引出线、底盘、外壳、支架等的玻璃封接。在应用中应使选用的玻璃与合金的膨胀系数相匹配。根据使用温度严格检验其低温组织稳定性。在加工过程中应进行适当的热处理，以保证材料具有良好的深冲引伸性能。当使用锻材时应严格检验其气密性。 ? ? 二、4J29物理及化学性能? ??? 2.1?4J29热性能???????????????????????????????????????? 2.1.1?4J29溶化温度范围?该合金溶化温度约为1450[1,2]。 2.1.2?4J29热导率?见表2-1。 表2-1[1] θ/ 100 200 300 400 500 λ/(W/(m·℃)) 20.6 21.5 22.7 23.7 25.4 2.1.3?4J29比热容?在0时，比热容为440J/(kg?)；在430时，比热容为649J/(kg?)。 2.1.4?4J29线膨胀系数?标准规定α1(20～400)=(4.6～5.2)×10-6-1；α1(20～450)=(5.1～5.5)×10-6-1(当用于晶体管时上限为5.6×10-6-1)。 合金的平均线膨胀系数见表2-2。合金的膨胀曲线见图2-1。 2.2?4J29密度 2.3?4J29电性能 2.3.1?4J29电阻率?ρ=0.48μΩ·m[1,5]。 表2-2[1] θ/ /10-6℃-1 θ/℃ /10-6℃-1 20～60 7.8 20～500 6.2 20～100 6.4 20～550 7.1 20～200 5.9 20～600 7.8 20～300 5.3 20～700 9.2 20～400 5.1 20～800 10.2 20～450 5.3 20～900 11.4 2.3.1?4J29电阻温度系数?见表2-3。 表2-3[1] 温度范围/ 20～50 20～85 20～100 20～200 20～300 20～400 αR/10-3-1 3.7 3.7 3.9 3.9 3.7 3.3 2.4?4J29磁性能 2.4.1?4J29居里点?Tc=430[1,5]。 2.4.2?4J29合金的磁性能?见表2-4[1]。 ????在4000A/m下，剩余磁感应强度Br=0.98T，矫顽力Hc=68.8A/m[1,2]。 2.5?4J29化学性能?合金在大气、淡水和海水中有较好的耐腐蚀性。 表2-4[1,2] H/(A/m) B/T H/(A/m) B/T H/(A/m) B/T 8 0.9×10-2 80 0.35 2000 1.47 16 2.1×10-2 160 0.81 4000 1.61 24 3.6×10-2 4