4J54概述

鐵鎳定膨脹合金是通過調(diào)整鎳含量而獲得在給定溫度范圍內(nèi)能與膨脹系數(shù)不同的軟玻璃和陶瓷匹配

的一系列定膨脹合金,，其膨脹系數(shù)和居里點(diǎn)隨鎳含量增加而增加。該合金是電真空工業(yè)中廣泛使用的封

接結(jié)構(gòu)材料,。

4J54材料牌號 4J54,。

4J54相近牌號

俄羅斯 美國 英國 日本 法國 德國

- - - - N54 Vacodil 540

FeNi54

4J54材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

YB/T 5235-1993《鐵鎳鉻、鐵鎳封接合金技術(shù)條件》,。

4J54熱處理制度

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)性能檢驗(yàn)試樣其熱處理制度：在保護(hù)氣氛或真空中加熱到850℃±20℃,，保溫

1h，以不大于300℃/min速度冷至400℃以下出爐[4],。

4J54品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)

品種有棒材,、管材、板材,、帶材和絲材,。

4J54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,。

4J54應(yīng)用概況與特殊要求

4J54合金主要用于和云母,、軟玻璃封接,。

在應(yīng)用中應(yīng)使選用的封接材料與合金的膨脹系數(shù)相配。熱處理時(shí)應(yīng)控制其晶粒度,，以保證材料具有

良好的深沖引伸性能,。當(dāng)使用鍛、軋材時(shí)應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)材料的氣密性,。

4J54溶化溫度范圍 該合金溶化溫度約為1430℃[1,2],。

4J54熱導(dǎo)率 λ=18.8W/(m·℃)[1,2]。

4J54比熱容 該合金的比熱容為502J/(kg·℃),。

4J54密度 ρ=8.28g/cm3[1,2],。

4J54電性能 電阻率ρ=0.42μΩ·m[1,2]。

4J54居里點(diǎn) Tc=530℃[1,2],。

4J54化學(xué)性能 合金在大氣,、淡水和海水中有較好的耐腐蝕性。

4J54硬度 該合金（退火態(tài)）硬度HV約為135[1,2],。

4J54彈性模量 該合金的彈性模量E=157GPa[1,2],。

4J54合金組織結(jié)構(gòu)

該合金為穩(wěn)定的奧氏體組織。

4J54晶粒度

合金深沖帶的晶粒度應(yīng)不小于7級,，小于7級的晶粒度不得超過面積的10%,。厚度小于0.13mm的帶材

估計(jì)平均晶粒度時(shí)，沿帶材厚度方向的晶粒個(gè)數(shù)應(yīng)不少于8個(gè),。

4J54成形性能

該合金很容易進(jìn)行冷,、熱加工。熱加工溫度不宜過高,，加熱時(shí)間不宜過長,，應(yīng)避免在含硫的氣氛中

加熱。當(dāng)帶材冷應(yīng)變率大于75%時(shí),，退火后會(huì)引起塑性各向異性,。冷應(yīng)變率在10%～15%，加熱到950～

1050℃時(shí)（在釬焊過程中不可避免）晶粒顯著長大,，致使合金塑性降低，對于薄的截面還可能喪失金屬

的真空氣密性,。因此成品的終應(yīng)變率應(yīng)控制在60%左右[2,，5]。

4J54焊接性能

該合金具有良好的焊接性能,，可釬焊和點(diǎn)焊,。該合金與軟玻璃等材料封接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)氧化處理。

4J54零件熱處理工藝

熱處理可分為：消除應(yīng)力退火,、中間退火及預(yù)氧化處理,。

(1)消除應(yīng)力退火 為消除零件在機(jī)械加工后的殘存應(yīng)力要進(jìn)行消除應(yīng)力退火：430～540℃,，保溫1

～2h,爐冷或空冷。

(2)中間退火 為消除合金在冷軋,、冷拔,、冷沖壓過程中引起的加工硬化現(xiàn)象，以利于繼續(xù)加工,。工

件需在真空或保護(hù)氣氛中,，加熱到700～800℃，保溫30～60min,，然后爐冷,、空冷或水淬。

(3)預(yù)氧化處理 該合金作封接材料使用時(shí),，在封接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)氧化處理,。使合金表面生成一層厚度

均勻、致密的氧化膜,。零件在1100℃下,，在飽和濕氫中，加熱30min,，然后在大約800℃的空氣中氧化5

～10min,。零件的增重在0.1～0.3mg/cm2為適宜[6]。

該合金不能用熱處理硬化,。

4J54表面處理工藝

在熱處理,、焊接或玻封之前，必須清除金屬表面污物,、油脂,。氧化層嚴(yán)重時(shí)可采用噴砂或先在熔融

堿液中浸泡，然后再酸洗,。輕微氧化皮可用25%鹽酸溶液在70℃下酸洗,。

4J54切削加工與磨削性能

該合金切削加工特性和奧氏體不銹鋼相似。加工時(shí)采用高速鋼或硬質(zhì)合金刀具,，低速切削加工,，切

削時(shí)可使用冷卻劑。磨削性能良好,。