一、4J33概述
4J33是结合我国的陶瓷特点研制的陶瓷封接合金。合金在-60℃~600℃温度范围内具有与95%Al2O3陶瓷相近的线膨胀系数。主要用于和陶瓷进行匹配封接,是电真空工业中重要的封接结构材料。
1.1 4J33材料牌号 4J33。
1.2 4J33相近牌号 见表1-1。
表1-1
俄罗斯美国日本德国
33HК(Ni33Co17)-KV-4(Ni33Co17)-
1.3 4J33材料的技术标准 YB/T 5234-1993《瓷封合金4J33、4J34技术条件》。
1.4 4J33化学成分 见表1-2。
表1-2%
CMnSiPSNiCoFe
≤
0.050.500.300.0200.02032.0~33.614.0~15.2余量
在平均线膨胀系数达到标准规定条件下,允许镍、钴含量偏离表1-2规定范围。
1.5 4J33热处理制度 标准规定的膨胀系数及低温组织稳定性的性能检验试样,在保护气氛或真空中加热到900℃±20℃,保温1h,以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出炉。
1.6 4J33品种规格与供应状态 品种有丝、管、板、带和棒材。
1.7 4J33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 4J33应用概况与特殊要求 该合金经航空工厂长期使用,性能稳定。主要用于电真空元件与Al2O3陶瓷封接。制造大型电子管和磁控管的电极、引出盘和引出线。在使用中应使选用的陶瓷与合金的膨胀系数相匹配。当选用合金时,应根据使用温度严格检验低温组织稳定性。在加工过程中应进行适当的热处理,以***材料具有良好的深冲引伸性能。当使用锻材时应严格检验其气密性。
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二、4J33物理及化学性能
2.1 4J33热性能
2.1.1 4J33熔化温度范围 该合金溶化温度约为1450℃。
2.1.2 4J33热导率 4J33合金热导率λ=17.6W/(m•℃)。
2.1.3 4J33线膨胀系数 标准规定的合金平均线膨胀系数见表2-1。
该合金的平均线膨胀系数见表2-2。4J33合金的膨胀曲线见图2-1。
表2-1 表2-2
/10-6℃-1/10-6℃-1
20~400℃20~500℃20~600℃20~300℃20~400℃20~500℃20~600℃
6.0~6.86.6~7.4-6.36.16.98.3
2.2 4J33密度 ρ=8.27g/cm3。
2.3 4J33电性能
2.3.1 4J33电阻率 ρ=0.46μΩ·m。
2.3.2 4J33电阻温度系数 见表2-4。
表2-4
温度范围/℃20~10020~20020~30020~40020~500
αR/10-3℃-14.24.13.93.63.2
2.4 4J33磁性能
2.4.1 4J33居里点 Tc=440℃。
2.4.2 4J33合金的磁性能 见表2-6。
表2-6
H/(A/m)B/TH/(A/m)B/T
81.0×10-21600.89
162.2×10-24001.19
243.9×10-28001.35
409.1×10-220001.49
800.4740001.61
在4000A/m下,剩余磁感应强度Br=1.06T,矫顽力Hc=63.2A/m。
2.5 4J33化学性能 该合金在大气、淡水和海水中具有较好的耐腐蚀性。
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三、4J33力学性能
3.1 4J33技术标准规定的性能
3.1.1 4J33硬度 深冲态带材的硬度应符合表3-1的规定。厚度不大于0.2mm的带材不做硬度检验。
表3-1
状态δ/mmHV
深冲态>2.5≤170
≤2.5≤165
3.1.2 4J33抗拉强度 丝材和带材的抗拉强度应符合表3-2的规定。
表3-2
状态代号状态σb/MPa
丝材带材
R软态<585<570
Y硬态>860>700
3.2 4J33室温及各种温度下的力学性能
3.2.1 4J33硬度 合金带材(退火态)硬度见表3-3。
3.2.2 4J33拉伸性能 合金(退火态)在室温的拉伸性能见表3-3。
表3-3
σb/MPaσP0.2/MPaδ/%HV
53934332158