4J47膨胀合金带材圆棒

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一、4j47概述
4j47在20～400℃温度范围内，具有与软玻璃相近的膨胀系数，用于与相应的软玻璃匹配封接。该类合金中含有铬，经氧化处理后，合金表面生成非常致密的氧化膜，与基体结合牢固，且与软玻璃浸润性好。因此，能获得高强度的封接面。是电真空工业中的重要封接结构材料。
1.14j47材料型号4j47。
1.24j47相近型号见表1-1。
表1-1[1,4]
俄罗斯 美国 日本 法国 德国
47hx - - 461 -
1.34j47材料的技术标准yb/t5235-1993《铁镍铬、铁镍封接合金技术条件》。
1.44j47化学成分见表1-2。
表1-2%
c p s mn si b al ni cr fe
≤
0.05 0.020 0.020 0.40 0.30 - 0.20 46.8～47.8 0.80～1.40 余量
在平均线膨胀系数达到标准规定条件下，允许镍、铬含量偏离表1-2规定的范围。对于制造焊管的4j47合金铝的分数应不大于0.10%。
1.54j47热处理制度标准规定的膨胀系数性能检验试样在氢气气氛zhong将试样加热至1100℃±20℃,保温15min，以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出炉。
1.64j47品种规格与供应状态品种有丝、管、板、带和棒。
1.74j47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。
1.84j47应用概况与特殊要求该组合金经航空工厂长期使用，性能稳定。主要用于制作各种电真空元器件，如电子束管的阳极帽等。在应用中应使选用的玻璃与合金的膨胀系数相匹配。为提高金属与玻璃的封接强度，允许合金中含有一定的铝、铈。在热处理时，应避免其晶粒过大，以保zheng带材具有良hao的深冲引伸性能及气密性。


二、4j47物理及化学性能

2.14j47热性能
2.1.14j47溶化温度范围该合金的溶化温度约为1430℃[5]。
2.1.24j47热导率见表2-1。
表2-1[1]
λ/(w/(m·℃)) ρ/(g/cm3) ρ/(μω·m)
20.1 8.19 0.55
2.1.34j47比热容该合金的比热容约为504j/(kg℃)。
2.1.44j47线膨胀系数标准规定的平均线膨胀系数见表2-2。
该合金的平均线膨胀系数见表2-3。4j47合金的膨胀曲线见图2-1。
表2-2表2-3[1]
/10-6℃-1
20～300℃ 20～400℃20～100℃ 20～200℃ 20～300℃ 20～400℃ 20～500℃ 20～550℃ 20～600℃
- 8.1～8.78.1 8.6 8.3 8.3 9.1 9.7 10.0
2.24j47密度见表2-1。表2-4[1,2]
αr/10-3℃-1
20～50℃ 20～100℃ 20～200℃ 20～300℃ 20～400℃ 20～500℃
2.8 2.9 2.9 2.8 2.6 2.3
2.34j47电性能
2.3.14j47电阻率见表2-1。
2.3.24j47电阻温度系数见表2-4。
2.44j47磁性能
2.4.14j47居里点tc=400℃[1,6]。
2.4.24j47合金的磁性能见表2-5[1,2]。
在4000a/m下，剩余磁感应强度br=0.97t，矫顽力hc=29.6a/m[1,2]。
2.54j47化学性能合金在da气、淡水和海水中具有较好的耐腐蚀性；有良hao的抗腐蚀性能。
表2-5[1,2]
h/(a/m) b/t h/(a/m) b/t
8
16
24
40
80 2.0×10-2
8.4×10-2
0.28
0.70
0.96 160
400
800
2000
4000 1.12
1.26
1.35
1.46
1.50


三、4j47力学性能

3.14j47技术标准规定的性能
3.1.14j47硬度深冲态带材的维氏硬度应小于等于190。厚度不大于0.2mm时不作硬度试验。
3.1.24j47抗拉强度合金带材的抗拉强度应符合表3-1的规定。
表3-1
状态代号 状态 σb/mpa
r 软态 <590
i 硬态 >;820
3.24j47室温及各种温度下的力学性能
3.2.14j47硬度合金带材退火状态的硬度见表3-2[1,2]。
3.2.24j47拉伸性能合金退火状态在室温的拉伸性能见表3-2。
表3-2[1,2]
σb/mpa σp0.2/mpa δ/% hv
549 186 33 -
3.34j47持jiu和蠕能
3.44j47疲劳性能
3.54j47弹性性能
3.5.14j47弹性模量e=142gpa。


四、4j47组织结构

4.14j47相变温度
4.24j47时间-温度-组织转变曲线
4.34j47合金组织结构该合金处于fe-ni-cr三元相图的稳定奥氏体区域。合金为单相奥氏体组织。
4.44j47晶粒度标准规定，合金深冲态带材的晶粒度应不小于7级，小于7级的晶粒度不得超过面积的10%。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、4j47工艺性能与要qiu

5.14j47成形性能该合金具有良hao的冷、热加工性能，可制成各种复杂形状的零件。4j47、合金的热加工温度在1160℃左右。该合金应避免在含liu气氛中加热。当带材冷应变率大于70%时，退火后会引起塑性各向yi性[6]。
5.24j47焊接性能该合金可采用电弧焊、氧乙炔焊。在预氧化处理后，特bie在与玻璃封接后，很难进行电阻焊。该合金与玻璃封接前应进行预氧化处理。
5.34j47零件热处理工艺热处理可分为：应力退火、中间退火、预氧化处理。
(1)应力退火为零件在机械加工后的残存应力，要进行应力退火：零件在保护气氛中加热到470～540℃，保温1～2h，炉冷或空冷。
(2)中间退火为合金在冷轧、冷拔、冷冲压过程中引起的加工硬化现象，以利于继续加工。工件需在保护气氛中加热到800～900℃，保温20min，炉冷或空冷。
(3)预氧化处理为使合金表面生成一层厚度均匀、致密的氧化膜，该氧化膜与基体结合牢固，且能很hao地与熔融的玻璃浸润。零件在饱和湿氢中，加热到1150～1250℃，保温30～50min,空冷。零件的增重在0.2～0.4mg/cm2范围为宜。
5.44j47表面处理工艺表面处理可采用喷砂、抛光、酸洗。合金在封接前可在yi酸＋或yisuangan＋yansuan中酸洗。
5.54j47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leng却剂。该合金磨削性能良hao。

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4j47生产工艺：冶炼方面：为了获得更纯净化的钢水，减低气体含量与有害元素含量；同时由于部分合金中有易yang化元素如al，ti等存在，非真空方式冶炼难以控制；更是为了获得更hao的热塑性，镍基耐热合金，通常采用真空感应炉熔炼，甚至用真空感应冶炼加真空自耗炉或电渣炉重熔方式进行生产。变形方面：采用锻造、轧制工艺，对于热塑性差的合金甚至采用挤压开坯后轧制或用软钢(或不锈钢)包套直接挤压工艺。变形的目的是为了破碎铸造组织，优化微观组织结构。铸造方面：通常用真空感应炉熔炼母合金保zheng成分与控制气体与杂质含量，并用真空重熔-精密铸造法制成零件。热处 li fang面：变形合金和部分铸造合金需进行热处 li，包括固溶处 li、中间处 li和时效处 li，以udmet500合金为例，它的热处 li制度分为四段：固溶处 li，1175℃，2小时，空冷；中间处 li，1080℃，4小时，空冷；一次时效处 li，843℃，24小时，空冷；二次时效处 li，760℃，16小时，空冷。以获得所要求的组织状态和良hao的综合性能。

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