4J34膨胀合金一、4J34概述4J34是结合我国的陶瓷特点研制的陶瓷封接合金。合金在-60℃～600℃温度范围内具有与95%Al2O3陶瓷相近的线膨胀系数。主要用于和陶瓷进行匹配封接，是电真空工业中重要的封接结构材料。1.14J34材料牌号4J34。1.24J34相近牌号见表1-1。表1-1俄罗斯美国日本德国31HК(Ni31Co20)24HК(Ni25Co28)Ceramvar(Ni27Co25)-Vacon20(Ni28Co20)1.34J34材料的技术标准YB/T5234-1993《瓷封合金4J34、4J34技术条件》。1.44J34化学成分见表1-2。表1-2%CMnSiPSNiCoFe≤0.050.500.300.0200.02028.5～29.519.5～20.5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。1.54J34热处理制度标准规定的膨胀系数及低温***稳定性的性能检验试样，在保护气氛或真空中加热到900℃&plu***n;20℃,保温1h，以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出炉。1.64J34品种规格与供应状态品种有丝、管、板、带和棒材。1.74J34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。1.84J34应用概况与特殊要求该合金经航空工厂长期使用，性能稳定。主要用于电真空元件与Al2O3陶瓷封接。制造大型电子管和磁控管的电极、引出盘和引出线。在使用中应使选用的陶瓷与合金的膨胀系数相匹配。当选用合金时，应根据使用温度严格检验低温***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、4J34物理及化学性能2.14J34热性能2.1.14J34熔化温度范围该合金溶化温度约为1450℃。2.1.24J34热导率2.1.34J34线膨胀系数标准规定的合金平均线膨胀系数见表2-1。该合金的平均线膨胀系数见表2-2。4J34合金的膨胀曲线见图2-1。表2-1表2-2/10-6℃-1/10-6℃-120～400℃20～500℃20～600℃20～300℃20～400℃20～500℃20～600℃6.3～7.1-7.8～8.56.86.46.88.22.24J34密度ρ=8.29g/cm3[1,4]。2.34J34电性能2.3.14J34电阻率ρ=0.45μΩ·m。2.3.24J34电阻温度系数2.44J34磁性能2.4.14J34居里点Tc=470℃。2.4.24J34合金的磁性能见表2-6。表2-6H/(A/m)B/TH/(A/m)B/T80.7×10-21600.65161.5×10-24001.01242.7×10-28001.21405.6×10-220001.46800.2540001.62在4000A/m下，剩余磁感应强度Br=0.89T,矫顽力Hc=83.2A/m[1,2]。2.54J34化学性能该合金在大气、淡水和海水中具有较好的耐腐蚀性。三、4J34力学性能3.14J34技术标准规定的性能3.1.14J34硬度深冲态带材的硬度应符合表3-1的规定。厚度不大于0.2mm的带材不做硬度检验。表3-1状态δ/mmHV深冲态>2.5≤170≤2.5≤1653.1.24J34抗拉强度丝材和带材的抗拉强度应符合表3-2的规定。表3-2状态代号状态σb/MPa丝材带材R软态<585<570Y硬态>860>7003.24J34室温及各种温度下的力学性能3.2.14J34硬度合金带材（退火态）硬度见表3-3。3.2.24J34拉伸性能合金（退火态）在室温的拉伸性能见表3-3。表3-3σb/MPaσP0.2/MPaδ/%HV539343321583.34J34持久和蠕变性能3.44J34疲劳性能3.54J34弹性性能弹性模量E=142GPa。四、4J34***结构4.14J34相变温度4J34合金γ→α相变温度在-80℃以下。4.24J34时间-温度-***转变曲线4.34J34合金***结构该合金的***为单相奥氏体。按1.5规定的热处理制度处理后，4J34再经-78.5℃下冷冻，不应出现马氏体***。当合金成分不当时，在常温或低温下将发生不同程度的奥氏体(γ)向针状马氏体(α)转变。相变时伴随着体积膨胀效应。合金的膨胀系数相应***，致使封接件的内应力剧增，甚至造成部分损坏。影响合金低温***稳定性的主要因素是合金的化学成分。从Fe-Ni-Co三元相图中可以看到，镍是稳定奥氏体(γ)相的主要元素，镍含量偏高有利于γ相的稳定。随合金总变形率增加其***愈趋向稳定。合金的成分偏析也可能造成局部区域的γ→α相变。此外，晶粒粗大也会促进γ→α相变。4.44J34晶粒度标准规定，深冲态带材的晶粒度应不小于7级，小于7级的晶粒不得超过面积的10%。对厚度小于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。五、4J34工艺性能与要求5.14J34成形性能该合金具有良好的冷、热加工性能，可制成各种复杂形状的零件。但应避免在含硫的气氛中加热。在冷加工时，带材的冷应变率大于70%，退火后会引起塑性各向异性。应变率在10%～15%内，合金在退火时会导致晶粒急剧长大，也将产生合金的塑性各向异性。当***终应变率为60%～65%，晶粒度7～8.5级时，其塑性各向异性***小。5.24J34焊接性能该合金可采用钎焊、熔焊、电阻焊等方法与铜、钢、镍等金属焊接。当合金中锆含量大于0.06%时，将影响板材的***弧焊焊接质量，甚至使焊缝开裂。该合金的零件在与陶瓷封接前，应进行退火、清洗、镀镍，然后与金属化后再镀镍的陶瓷件用银焊封接。5.34J34零件热处理工艺热处理可分为：消除应力退火、中间退火。(1)消除应力退火为消除零件在机械加工后的残存应力，要进行消除应力退火：470～540℃，保温1～2h，炉冷或空冷。(2)中间退火为消除合金在冷轧、冷拔、冷冲压过程引起的加工硬化现象，以利于继续加工。工件需在干氢、分解氨或真空中加热到750～900℃，保温15min～1h，然后炉冷、空冷或水淬。该合金不能用热处理硬化。5.44J34表面处理工艺表面处理可用喷砂、抛光、酸洗。该合金具有良好的电镀性能，表面能镀金、银、镍、铬等金属。5.54J34切削加工与磨削性能该合金切削加工特性和奥氏体不锈钢相似。加工时采用高速钢或硬质合金刀具，低速切削加工。切削时可使用冷却剂。该合金磨削性能良好。)