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4J47膨脹合金蠕變性能

點(diǎn)擊次數(shù):719更新時(shí)間:2021-09-13

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4J47膨脹合金
一、4J47概述
4J47在20~400℃溫度范圍內(nèi),具有與軟玻璃相近的膨脹系數(shù),用于與相應(yīng)的軟玻璃匹配封接。該類合金中含有鉻,經(jīng)氧化處理后,合金表面生成非常致密的氧化膜,與基體結(jié)合牢固,且與軟玻璃浸潤(rùn)性好。因此,能獲得高強(qiáng)度的封接面。是電真空工業(yè)中的重要封接結(jié)構(gòu)材料。
1.14J47材料牌號(hào)4J47。
1.24J47相近牌號(hào)見表1-1。

表1-1
俄羅斯日本法國(guó)德國(guó)
47HX--461-

1.34J47材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)YB/T5235-1993《鐵鎳鉻、鐵鎳封接合金技術(shù)條件》。
1.44J47化學(xué)成分見表1-2。

表1-2%
CPSMnSiBAlNiCrFe
0.050.0200.0200.400.30-0.2046.8~47.80.80~1.40余量

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、鉻含量偏離表1-2規(guī)定的范圍。對(duì)于制造焊管的4J47合金鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不大于0.10%。
1.54J47熱處理制度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)性能檢驗(yàn)試樣在氫氣氣氛中將試樣加熱至1100℃&plun;20℃,保溫15min,以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出爐。
1.64J47品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)隆繼集團(tuán)可供品種有絲、管、板、帶和棒。
1.74J47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。
1.84J47應(yīng)用概況與特殊要求該組合金經(jīng)航空工廠使用,性能穩(wěn)定。主要用于制作各種電真空元器件,如電子束管的陽(yáng)帽等。在應(yīng)用中應(yīng)使選用的玻璃與合金的膨脹系數(shù)相匹配。為提高金屬與玻璃的封接強(qiáng)度,允許合金中含有一定的鋁、鈰。在熱處理時(shí),應(yīng)避免其晶粒過大,以帶材具有的深沖引伸性能及氣密性。
二、4J47物理及化學(xué)性能
2.14J47熱性能
2.1.14J47溶化溫度范圍該合金的溶化溫度約為1430℃。
2.1.24J47熱導(dǎo)率見表2-1。

表2-1
λ/(W/(m·℃))ρ/(g/cm3)ρ/(μΩ·m)
20.18.190.55

2.1.34J47比熱容該合金的比熱容約為504J/(kg•℃)。
2.1.44J47線膨脹系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的平均線膨脹系數(shù)見表2-2。
該合金的平均線膨脹系數(shù)見表2-3。4J47合金的膨脹曲線見圖2-1。

表2-2                    表2-3
/10-6℃-1/10-6℃-1
20~300℃20~400℃20~100℃20~200℃20~300℃20~400℃20~500℃20~550℃20~600℃
-8.1~8.78.18.68.38.39.19.710.0

2.24J47密度見表2-4。

表2-4
αR/10-3℃-1
20~50℃20~100℃20~200℃20~300℃20~400℃20~500℃
2.82.92.92.82.62.3

2.34J47電性能
2.3.14J47電阻率見表2-1。
2.3.24J47電阻溫度系數(shù)見表2-4。
2.44J47磁性能
2.4.14J47居里點(diǎn)Tc=400℃。
2.4.24J47合金的磁性能見表2-5。
在4000A/m下,剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br=0.97T,矯頑力Hc=29.6A/m。
2.54J47化學(xué)性能合金在、淡水和海水中具有較好的耐腐蝕性;有的抗腐蝕性能。

表2-5
H/(A/m)B/TH/(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力學(xué)性能
3.14J47技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能
3.1.14J47硬度深沖態(tài)帶材的維氏硬度應(yīng)小于等于190。厚度不大于0.2mm時(shí)不作硬度試驗(yàn)。
3.1.24J47抗拉強(qiáng)度合金帶材的抗拉強(qiáng)度應(yīng)符合表3-1的規(guī)定。

表3-1
狀態(tài)代號(hào)狀態(tài)σb/MPa
R軟態(tài)<590
I硬態(tài)>820

3.24J47室溫及各種溫度下的力學(xué)性能
3.2.14J47硬度合金帶材(退火狀態(tài))的硬度見表3-2。
3.2.24J47拉伸性能合金(退火狀態(tài))在室溫的拉伸性能見表3-2。

表3-2
σb/MPaσP0.2/MPaδ/%HV
54918633-

3.3.4J47和蠕變性能
3.4.4J47疲勞性能
3.5.4J47彈性性能
3.5.14J47彈性模量E=142GPa。
四、4J47組織結(jié)構(gòu)
4.14J47相變溫度
4.24J47時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
4.34J47合金組織結(jié)構(gòu)該合金處于Fe-Ni-Cr三元相圖的穩(wěn)定奧氏體區(qū)域。合金為單相奧氏體組織。
4.44J47晶粒度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,合金深沖態(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),沿帶材厚度方向晶粒個(gè)數(shù)應(yīng)不少于8個(gè)。
五、4J47工藝性能與要求
5.14J47成形性能該合金具有的冷、熱加工性能,可制成各種復(fù)雜形狀的零件。4J47、合金的熱加工溫度在1160℃左右。該合金應(yīng)避免在含氣氛中加熱。當(dāng)帶材冷應(yīng)變率大于70%時(shí),退火后會(huì)引起塑性各向。
5.24J47焊接性能該合金可采用電弧焊、氧乙炔焊。在預(yù)氧化處理后,在與玻璃封接后,很難進(jìn)行電阻焊。該合金與玻璃封接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)氧化處理。
5.34J47零件熱處理工藝熱處理可分為:消除應(yīng)力退火、中間退火、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:零件在保護(hù)氣氛中加熱到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、冷沖壓過程中引起的加工硬化現(xiàn)象,以利于繼續(xù)加工。工件需在保護(hù)氣氛中加熱到800~900℃,保溫20min,爐冷或空冷。
(3)預(yù)氧化處理為使合金表面生成一層厚度均勻、致密的氧化膜,該氧化膜與基體結(jié)合牢固,且能地與熔融的玻璃浸潤(rùn)。零件在飽和濕氫中,加熱到1150~1250℃,保溫30~50min,空冷。零件的增重在0.2~0.4mg/cm2范圍為宜。
5.44J47表面處理工藝表面處理可采用噴砂、拋光、酸洗。合金在封接前可在+或酐+中酸洗。
5.54J47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。


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