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4J47精密合金适用范围

日期: 2021-03-15 11:02:29  作者: 上海凡创  浏览次数: 388

4J47精密合金


材料牌号:4J47

俄罗斯牌号:47HX

法国牌号:461

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。

    1.1 4J47材料牌号 4J47。

1.2 4J47相近牌号 见表1-1。

                                             表1-1[1,4]

俄罗斯

美国

日本

法国

德国

47HX

-

-

461

-

1.3 4J47材料的技术标准 

1.4 4J47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合金铝的质量分数应不大于0.10%。

1.5 4J47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中将试样加热至1100℃±20℃,保温15min,以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出炉。

1.6 4J47品种规格与供应状态 品种有丝、管、板、带和棒。

    1.7 4J47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 4J47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,以保证带材具有良好的深冲引伸性能及气密性。

二、4J47物理及化学性能    

    2.1 4J47热性能                                        

2.1.1 4J47溶化温度范围 该合金的溶化温度约为1430℃[5]。

2.1.2 4J47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

2.1.3 4J47比热容 该合金的比热容约为504J/(kg•℃)。

2.1.4 4J47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

 

/10-6℃-1

20~300℃

20~400℃

20~100℃

20~200℃

20~300℃

20~400℃

20~500℃

20~550℃

20~600℃

-

8.1~8.7

8.1

8.6

8.3

8.3

9.1

9.7

10.0

2.2 4J47密度 见表2-1。       

2.3 4J47电性能   

2.3.1 4J47电阻率 见表2-1。

2.3.2 4J47电阻温度系数 见表2-4。

                  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

2.4 4J47磁性能

2.4.1 4J47居里点 Tc=400℃[1,6]。

2.4.2 4J47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]。

    2.5 4J47化学性能 合金在大气、淡水和海水中具有较好的耐腐蚀性;有良好的抗氢氟酸腐蚀性能。

                                            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

3.1 4J47技术标准规定的性能

3.1.1 4J47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。

3.1.2 4J47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

3.2 4J47室温及各种温度下的力学性能 

3.2.1 4J47硬度 合金带材(退火状态)的硬度见表3-2[1,2]。

3.2.2 4J47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

-

    3.3 4J47持久和蠕变性能

    3.4 4J47疲劳性能 

3.5 4J47弹性性能 

3.5.1 4J47弹性模量 E=142GPa。