一、4J33概述
4J33是結(jié)合我國(guó)的陶瓷特點(diǎn)研制的陶瓷封接合金。合金在-60℃~600℃溫度范圍內(nèi)具有與95%Al2O3陶瓷相近的線膨脹系數(shù)。主要用于和陶瓷進(jìn)行匹配封接,是電真空工業(yè)中重要的封接結(jié)構(gòu)材料。
1.1 4J33材料牌號(hào) 4J33。
1.2 4J33相近牌號(hào) 見表1-1。
表1-1
俄羅斯 | 美國(guó) | 日本 | 德國(guó) |
33HК(Ni33Co17) | - | KV-4(Ni33Co17) |
1.3 4J33材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) YB/T 5234-1993《瓷封合金4J33、4J34技術(shù)條件》。
1.4 4J33化學(xué)成分 見表1-2。
表1-2%
C | Mn | Si | P | S | Ni | Co | Fe |
≤ | |||||||
0.05 | 0.50 | 0.30 | 0.020 | 0.020 | 32.0~33.6 | 14.0~15.2 | 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、鈷含量偏離表1-2規(guī)定范圍。
1.5 4J33熱處理制度 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)及低溫組織穩(wěn)定性的性能檢驗(yàn)試樣,在保護(hù)氣氛或真空中加熱到900℃±20℃,保溫1h,以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出爐。
1.6 4J33品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 品種有絲、管、板、帶和棒材。
1.7 4J33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 4J33應(yīng)用概況與特殊要求 該合金經(jīng)航空工廠長(zhǎng)期使用,性能穩(wěn)定。主要用于電真空元件與Al2O3陶瓷封接。制造大型電子管和磁控管的電極、引出盤和引出線。在使用中應(yīng)使選用的陶瓷與合金的膨脹系數(shù)相匹配。當(dāng)選用合金時(shí),應(yīng)根據(jù)使用溫度嚴(yán)格檢驗(yàn)低溫組織穩(wěn)定性。在加工過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?,以保證材料具有良好的深沖引伸性能。當(dāng)使用鍛材時(shí)應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)其氣密性。
二、4J33物理及化學(xué)性能
2.1 4J33熱性能
2.1.1 4J33熔化溫度范圍 該合金溶化溫度約為1450℃。
2.1.2 4J33熱導(dǎo)率 4J33合金熱導(dǎo)率λ=17.6W/(m?℃)。
2.1.3 4J33線膨脹系數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的合金平均線膨脹系數(shù)見表2-1。
該合金的平均線膨脹系數(shù)見表2-2。4J33合金的膨脹曲線見圖2-1。
表2-1 表2-2
/10-6℃-1 | /10-6℃-1 | ||||||
20~400℃ | 20~500℃ | 20~600℃ | 20~300℃ | 20~400℃ | 20~500℃ | 20~600℃ | |
6.0~6.8 | 6.6~7.4 | - | 6.3 | 6.1 | 6.9 | 8.3 | |
2.2 4J33密度 ρ=8.27g/cm3。
2.3 4J33電性能
2.3.1 4J33電阻率 ρ=0.46μΩ·m。
2.3.2 4J33電阻溫度系數(shù) 見表2-4。
表2-4
溫度范圍/℃ | 20~100 | 20~200 | 20~300 | 20~400 | 20~500 |
αR/10-3℃-1 | 4.2 | 4.1 | 3.9 | 3.6 | 3.2 |
2.4 4J33磁性能
2.4.1 4J33居里點(diǎn) Tc=440℃。
2.4.2 4J33合金的磁性能 見表2-6。
表2-6
H/(A/m) | B/T | H/(A/m) | B/T |
8 | 1.0×10-2 | 160 | 0.89 |
16 | 2.2×10-2 | 400 | 1.19 |
24 | 3.9×10-2 | 800 | 1.35 |
40 | 9.1×10-2 | 2000 | 1.49 |
80 | 0.47 | 4000 | 1.61 |
在4000A/m下,剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br=1.06T,矯頑力Hc=63.2A/m。
2.5 4J33化學(xué)性能 該合金在大氣、淡水和海水中具有較好的耐腐蝕性。
三、4J33力學(xué)性能
3.1 4J33技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能
3.1.1 4J33硬度 深沖態(tài)帶材的硬度應(yīng)符合表3-1的規(guī)定。厚度不大于0.2mm的帶材不做硬度檢驗(yàn)。
表3-1
狀態(tài) | δ/mm | HV |
深沖態(tài) | >2.5 | ≤170 |
≤2.5 | ≤165 |
3.1.2 4J33抗拉強(qiáng)度 絲材和帶材的抗拉強(qiáng)度應(yīng)符合表3-2的規(guī)定。
表3-2
狀態(tài)代號(hào) | 狀態(tài) | σb/MPa | |
絲材 | 帶材 | ||
R | 軟態(tài) | <585 | <570 |
Y | 硬態(tài) | >860 | >700 |
3.2 4J33室溫及各種溫度下的力學(xué)性能
3.2.1 4J33硬度 合金帶材(退火態(tài))硬度見表3-3。
3.2.2 4J33拉伸性能 合金(退火態(tài))在室溫的拉伸性能見表3-3。
表3-3
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ/% | HV |
539 | 343 | 32 | 158
|
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