合金4J33

 4J33

材料牌號(hào)：4J33精密合金
俄羅斯牌號(hào)：33HК/Ni33Co17
日本牌號(hào)：KV-4/Ni33Co17
一、4J33精密合金概述：
4J33是結(jié)合我國(guó)的陶瓷特點(diǎn)研制的陶瓷封接合金,。合金在-60℃～600℃溫度范圍內(nèi)具有與95%Al2O3陶瓷相近的線膨脹系數(shù),。主要用于和陶瓷進(jìn)行匹配封接，是電真空工業(yè)中重要的封接結(jié)構(gòu)材料,。
1,、4J33材料牌號(hào)：4J33。
2,、4J33相近牌號(hào)：見表1-1,。
表1-1[1～3]

3、4J33材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：
4,、4J33化學(xué)成分：見表1-2,。
表1-2                                                                  %

在平均線膨脹系數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下，允許鎳,、鈷含量偏離表1-2規(guī)定范圍,。
5、4J33熱處理制度：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)及低溫組織穩(wěn)定性的性能檢驗(yàn)試樣,，在保護(hù)氣氛或真空中加熱到900℃±20℃,保溫1h,，以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出爐。
6,、4J33品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)：品種有絲,、管、板,、帶和棒材,。
7,、4J33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,。
8,、4J33應(yīng)用概況與特殊要求：該合金經(jīng)航空工廠長(zhǎng)期使用，性能穩(wěn)定,。主要用于電真空元件與Al2O3陶瓷封接,。制造大型電子管和磁控管的電極、引出盤和引出線,。在使用中應(yīng)使選用的陶瓷與合金的膨脹系數(shù)相匹配,。當(dāng)選用合金時(shí)，應(yīng)根據(jù)使用溫度嚴(yán)格檢驗(yàn)低溫組織穩(wěn)定性,。在加工過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，以保證材料具有良好的深沖引伸性能。當(dāng)使用鍛材時(shí)應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)其氣密性,。
二,、4J33物理及化學(xué)性能：   
1、4J33熱性能：                                       
(1),、4J33熔化溫度范圍：該合金溶化溫度約為1450℃[1,2],。
(2)、4J33熱導(dǎo)率：4J33合金熱導(dǎo)率λ=17.6W/(m•℃)[1,2],。
(3),、4J33線膨脹系數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的合金平均線膨脹系數(shù)見表2-1。
該合金的平均線膨脹系數(shù)見表2-2,。4J33合金的膨脹曲線見圖2-1,。
表2-1                                                                                                                           表2-2[1]

2、4J33密度：ρ=8.27g/cm3[1,4],。                                
3、4J33電性能：
(1),、4J33電阻率：ρ=0.46μΩ·m[1,4],。
(2)、4J33電阻溫度系數(shù)：見表2-4,。
表2-4[1,2]

4,、4J33磁性能：
(1)、4J33居里點(diǎn)：Tc=440℃[1,2],。

(2),、4J33合金的磁性能： 見表2-6。
表2-6[1,2]

在4000A/m下,，剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br=1.06T,矯頑力Hc=63.2A/m[1,2],。
5,、4J33化學(xué)性能：該合金在大氣、淡水和海水中具有較好的耐腐蝕性,。
三,、4J33力學(xué)性能：
1、4J33技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能：
(1),、4J33硬度：深沖態(tài)帶材的硬度應(yīng)符合表3-1的規(guī)定,。厚度不大于0.2mm的帶材不做硬度檢驗(yàn)。
表3-1

(1),、4J33抗拉強(qiáng)度：絲材和帶材的抗拉強(qiáng)度應(yīng)符合表3-2的規(guī)定,。
表3-2

2、4J33室溫及各種溫度下的力學(xué)性能：
(1),、4J33硬度：合金帶材（退火態(tài)）硬度見表3-3,。
(1)、4J33拉伸性能：合金（退火態(tài)）在室溫的拉伸性能見表3-3,。
表3-3[1,2,4]

3,、4J33持久和蠕變性能：
4、4J33疲勞性能：
5,、4J33彈性性能：彈性模量E=139GPa,。
四、4J33組織結(jié)構(gòu)：
1,、4J33相變溫度： 4J34合金 γ→α相變溫度在-80℃以下,。4J33較4J34組織穩(wěn)定。           
2,、4J33時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
3,、4J33合金組織結(jié)構(gòu)：該合金的組織為單相奧氏體。
當(dāng)合金成分不當(dāng)時(shí),，在常溫或低溫下將發(fā)生不同程度的奧氏體(γ)向針狀馬氏體(α)轉(zhuǎn)變,。相變時(shí)伴隨著體積膨脹效應(yīng)。合金的膨脹系數(shù)相應(yīng)增高,，致使封接件的內(nèi)應(yīng)力劇增,，甚至造成部分損壞。影響合金低溫組織穩(wěn)定性的主要因素是合金的化學(xué)成分,。從Fe-Ni-Co三元相圖中可以看到,，鎳是穩(wěn)定奧氏體(γ)相的主要元素，鎳含量偏高有利于γ相的穩(wěn)定,。隨合金總變形率增加其組織愈趨向穩(wěn)定,。合金的成分偏析也可能造成局部區(qū)域的γ→α相變。此外,，晶粒粗大也會(huì)促進(jìn)γ→α相變[2,5,6],。
4,、4J33晶粒度：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，深沖態(tài)帶材的晶粒度應(yīng)不小于7級(jí),，小于7級(jí)的晶粒不得超過(guò)面積的10%,。對(duì)厚度小于0.13mm的帶材，估計(jì)平均晶粒度時(shí),，沿帶材厚度方向晶粒個(gè)數(shù)應(yīng)不少于8個(gè),。
冷應(yīng)變率為60%～70%的1mm厚4J33帶材，在表4-1所示溫度下退火,，空冷后,，按YB 027－1992附錄A進(jìn)行晶粒度評(píng)級(jí)，結(jié)果見表4-1,。
表4-1

五,、

合金4J33

4J33工藝性能與要求：
1、4J33成形性能：該合金具有良好的冷,、熱加工性能,，可制成各種復(fù)雜形狀的零件。但應(yīng)避免在含硫的氣氛中加熱,。在冷加工時(shí),，帶材的冷應(yīng)變率大于70%，退火后會(huì)引起塑性各向異性,。應(yīng)變率在10%～15%內(nèi),，合金在退火時(shí)會(huì)導(dǎo)致晶粒急劇長(zhǎng)大，也將產(chǎn)生合金的塑性各向異性,。當(dāng)終應(yīng)變率為60%～65%,，晶粒度7～8.5級(jí)時(shí)，其塑性各向異性小,。
2,、4J33焊接性能：該合金可采用釬焊、熔焊,、電阻焊等方法與銅,、鋼、鎳等金屬焊接,。當(dāng)合金中鋯含量大于0.06%時(shí)，將影響板材的氬弧焊焊接質(zhì)量,，甚至使焊縫開裂,。
該合金的零件在與陶瓷封接前，應(yīng)進(jìn)行退火,、清洗,、鍍鎳,，然后與金屬化后再鍍鎳的陶瓷件用銀焊封接。
3,、4J33零件熱處理工藝：熱處理可分為：消除應(yīng)力退火,、中間退火。
(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：470～540℃，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(guò)程引起的加工硬化現(xiàn)象，以利于繼續(xù)加工,。工件需在干氫,、分解氨或真空中加熱到750～900℃，保溫15min～1h,，然后爐冷,、空冷或水淬。
該合金不能用熱處理硬化,。
4,、4J33表面處理工藝：表面處理可用噴砂、拋光,、酸洗,。該合金具有良好的電鍍性能，表面能鍍金,、銀,、鎳、鉻等金屬,。
5,、4J33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。該合金磨削性能良好,。
六,、4J33品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)：
1、品種分類：無(wú)縫管、鋼板,、圓鋼,、鍛件、法蘭,、圓環(huán),、焊管、鋼帶,、絲材及配套焊材,。
2、交貨狀態(tài)：無(wú)縫管：固溶+酸白,，長(zhǎng)度可定尺,；板材：固溶、酸洗,、切邊,；焊管：固溶酸白+RT%探傷，鍛件：退火+車光,；棒材以鍛軋狀態(tài),、表面磨光或車光；帶材經(jīng)冷軋,、固溶軟態(tài),、去氧化皮交貨；絲材以固溶酸洗盤狀或直條狀,、固溶直條細(xì)磨光狀態(tài)交貨,。