常州市天志金属材料有限公司
4J29合金(可伐Kovar合金)分析与研究
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***稳定性。合金的氧化膜致密，能很好地被玻璃浸润。且不与***作用，适合在含***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***稳定性的性能检验试样，在氢气气氛中加热至900℃&plu***n;20℃,保温1h，再加热至1100℃&plu***n;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***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
杨先生：15161158699
我公司主营以下特种镍基合金:
毛细管
可伐合金毛细管（4J29、4J50、4J42、4J36）、无氧铜毛细管、纯镍毛细管
软磁合金
1J50、1J79、1J85、1J22
高温合金
GH4169、GH2132、GH4145、Inconel 718、GH3030、GH3044、GH3039
精密合金
4J36、4J29、4J33、4J32、4J42、4J50、4J34
热喷涂丝
镍铝合金丝Ni95Al5、Inconel 625、ERNiCrMo-3、Cr43Ni55Ti、45ct、ERNiCrMo-4
耐腐蚀合金
Incoloy800、Inconel x750、Inconel 600、Inconel 625、蒙乃尔合金、哈氏合金
镍铜合金
蒙乃尔400，蒙乃尔K500 等
管材:
可伐合金管、膨胀合金管、高温合金管、耐腐蚀合金管
主营:带材、板材、毛细管、棒材、管材、微型丝
毛细管（可伐合金、软磁合金、蒙乃尔合金、铌管、钽管）
目前我公司毛细管能制造的规格范围如下，可根据用户要求订制。
尺寸规格：外径Φ0.2～Φ8mm，壁厚T0.015～0.5mm。
***高精度：外径Φ&plu***n;0.003mm，壁厚T&plu***n;0.005mm，长度L&plu***n;0.05mm。
外 观：在显微镜下观察，管子内外表面呈现出均匀的金属光泽，无氧化、氢化变色、划伤、变形、毛刺等。