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4J6

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4J6
 
材料牌号:4J6精密合金

俄罗斯牌号:H42X6
美国牌号:42Ni-6Cr/Carpenter426/Sylvania4/Sealmet 4

一、4J6精密合金概述:

4J6精密合金在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、4J6精密合金材料牌号: 4J6。
2、4J6精密合金相近牌号:俄罗斯牌号:H42X6,美国牌号:42Ni-6Cr
3、4J6精密合金材料的技术标准:
4、4J6精密合金化学成分: 见表1-2。
表1-2                                                                   %
C≤Si≤Mn≤P≤S≤Cr≥Ni≥Mo≥Cu≤
                0.05                0.30                0.25                0.020                0.020                5.4-6.30-                41.5-42.5                -                -
                其他Al≤Ti≤Fe≤Co≤V≤W≤Nb≤N≤
                0.20                -                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。
5、4J6精密合金热处理制度: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。
6、4J6精密合金品种规格与供应状态:品种有丝、管、板、带和棒。
7、4J6精密合金熔炼与铸造工艺:用非真空感应炉、真空感应炉或电弧炉熔炼。
8、4J6精密合金应用概况与特殊要求: 4J6合金是Fe-Ni-Cr系玻封合金的代表牌号。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、4J6精密合金物理及化学性能:   
1、4J6精密合金热性能: 
                                      
(1)、4J6精密合金溶化温度范围:该合金的溶化温度约为1430℃[5]
(2)、4J6精密合金热导率:见表2-1。
2-1[1]
                λ/(W/(m·℃))                ρ/(g/cm3)                ρ/(μΩ·m)
                13.4                8.15                0.92
    (3)、4J6精密合金比热容:该合金的比热容约为504J/(kg•℃)。
(4)、4J6精密合金线膨胀系数: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。4J6合金的膨胀曲线见图2-1。
2-2                                                                                                               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℃
                7.6~8.3                9.5~10.2                6.8                7.0                7.7                9.7                11.7                11.7                12.2
2、4J6精密合金密度:见表2-1。
3、4J6精密合金电性能:
(1)、4J6电阻率:见表2-1。
(2)、4J6电阻温度系数:见表2-1。
4、4J6精密合金磁性能:
(1)、4J6居里点:Tc=270℃[1,6]
(2)、4J6合金的磁性能:见表2-5[1,2]
在4000A/m下,剩余磁感应强度Br=0.64T,矫顽力Hc=22.4A/m[1,2]

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5、4J6合金化学性能: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。
2-5[1,2]
                H/(A/m)                B/T                H/(A/m)                B/T
                8 16 24 40 80                2.0×10-2 0.17 0.38 0.53 0.73                160 400 800 2000 4000                0.83 0.93 0.99 1.06 1.09
三、4J6精密合金力学性能:
1、4J6技术标准规定的性能:

(1)、4J6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。
(2)、4J6抗拉强度:金带材的抗拉强度应符合表3-1的规定。
3-1
                状态代号                状态                σb/MPa
                R                软态                <590
                I                硬态                >820
2、4J6室温及各种温度下的力学性能:
(1)、4J6硬度:合金带材(退火状态)的硬度见表3-2[1,2]
(2)、4J6拉伸性能:合金(退火状态)在室温的拉伸性能见表3-2。
3-2[1,2]
                σb/MPa                σP0.2/MPa                δ/%                HV
                500                177                33                128
3、4J6弹性性能:J6弹性模量 E=147GPa。
四、4J6精密合金组织结构:
1、4J6相变温度。       
2、4J6时间-温度-组织转变曲线。
3、4J6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、4J6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。应变率为60%~70%的1mm厚的带材,在表4-1所示温度下退火,空冷后,按YB 027-1992进行晶粒度评级,结果见表4-1。
4-1[1,2]
                退火温度/℃                650                675                700                750                800                900                1000                1050                1100                1200
                晶粒度级别                开始再结晶                -                >10                >10                10                8.0                7.5                5.0                4.0                >2.0
五、4J6精密合金工艺性能与要求:
1、4J6精密合金成形性能:
该合金具有良好的冷、热加工性能,可制成各种复杂形状的零件。4J6、合金的热加工温度在1160℃左右。该合金应避免在含硫气氛中加热。当带材冷应变率大于70%时,退火后会引起塑性各向异性[6]
2、4J6精密合金焊接性能:该合金可采用电弧焊、氧乙炔焊。在预氧化处理后,特别在与玻璃封接后,很难进行电阻焊。该合金与玻璃封接前应进行预氧化处理。
3、4J6精密合金零件热处理工艺:热处理可分为:消除应力退火、中间退火、预氧化处理。
(1)、消除应力退火:为消除零件在机械加工后的残存应力,要进行消除应力退火: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: 为消除合金在冷轧、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,且能很好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。
4、4J6精密合金表面处理工艺:表面处理可采用喷砂、抛光、酸洗。合金在封接前可在乙酸+硝酸或乙酸酐+盐酸中酸洗。
5、4J6精密合金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。切削时可使用冷却剂。该合金磨削性能良好。
六、4J6精密合金品种规格与供应状态:
1、品种分类:
公司可生产各种规格的4J6无缝管、4J6钢板、4J6圆钢、4J6锻件、4J6法兰、4J6圆环、4J6焊管、4J6钢带、4J6丝材及配套焊材。
2、交货状态:无缝管:固溶+酸白,长度可定尺;板材:固溶、酸洗、切边;焊管:固溶酸白+RT%探伤,锻件:退火+车光;棒材以锻轧状态、表面磨光或车光;带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货;丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。
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