4J42膨脹合金
一、4J42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。
1.1 4J42材料牌號 4J42。
1.2 4J42相近牌號 見表1-1。
表1-1
俄羅斯	美國	英國	日本	法國	德國
42H	Glass Sealing42
Uniseal42	Nilo42
Invar	D
NSD	N42	Vacodil 42
Nilo42
 
1.3 4J42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》。
1.4 4J42化學(xué)成分 見表1-2。
表1-2%
C	Mn	Si	P	S	Al	Co	Ni	Fe
≤		
0.05	0.80	0.30	0.020	0.020	0.10	-	41.5～42.5	余量
在平均線膨脹系數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下，允許鎳含量偏離表1-2規(guī)定的范圍。
1.5 4J42熱處理制度 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)性能檢驗試樣其熱處理制度：在氫氣氣氛中將試樣加熱到900℃±20℃，保溫1h，以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出爐。
1.6 4J42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。
1.7 4J42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。
1.8 4J42應(yīng)用概況與特殊要求 4J42屬玻封合金典型牌號，經(jīng)航空工廠長期使用，性能穩(wěn)定。
4J42合金主要用于和軟玻璃、陶瓷等封接，制作電子管、晶體管和集成電路的引線、框架和密封插頭。
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、軋材時應(yīng)嚴(yán)格檢驗材料的氣密性。
二、4J42物理及化學(xué)性能
2.1 4J42熱性能 
2.1.1 4J42溶化溫度范圍 該合金溶化溫度約為1430℃。
2.1.2 4J42熱導(dǎo)率 λ=14.6W/(m?℃)。
2.1.3 4J42比熱容 該合金的比熱容為502J/(kg?℃)。
2.1.4 4J42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。合金的平均線膨脹系數(shù)見表2-2。合金的膨脹曲線見圖2-1。
表2-1
/10-6℃-1
20～300℃	20～400℃	20～450℃
4.0～5.0	-	6.5～7.5
2.2 4J42密度 ρ=8.12g/cm3。
2.3 4J42電性能 電阻率ρ=0.61μΩ?m。
表2-2
/10-6℃-1
20～100℃	20～200℃	20～300℃	20～350℃	20～400℃	20～450℃	20～500℃	20～600℃
5.6	4.9	4.8	4.95	5.9	6.9	7.8	9.2
 
2.4 4J42磁性能
2.4.1 4J42居里點 Tc=360℃。
2.4.2 4J42合金的磁性能 4J42合金的磁性能見表2-7。
在4000A/m下，剩余磁感應(yīng)強度Br=0.99T，矯頑力Hc=28.8A/m。
2.5 4J42化學(xué)性能 合金在大氣、淡水和海水中有較好的耐腐蝕性。
表2-7
H/(A/m)	8	16	24	40	80
B/T	0.027	0.082	0.27	0.76	1.02
H/(A/m)	160	400	800	2000	4000
B/T	1.16	1.31	1.42	1.53	1.58
 
三、4J42力學(xué)性能
3.1 4J42技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能
3.1.1 4J42硬度 深沖態(tài)帶材應(yīng)符合表3-1的規(guī)定。厚度不大于0.2mm的帶材不作硬度檢驗。
3.1.2 4J42抗拉強度 合金帶材的抗拉強度應(yīng)符合表3-2的規(guī)定。
3.2 4J42室溫及各種溫度下的力學(xué)性能 
3.2.1 4J42硬度 該組合金（退火態(tài)）硬度HV均約為135。
表3-1
δ/mm	HV	 	狀態(tài)代號	狀態(tài)	σb/MPa
<2.5	≤170		R	軟態(tài)	820
3.2.2 4J42拉伸性能 該組合金（退火態(tài)）室溫拉伸性能見表3-3。        
                                         表3-3
σb/MPa	σP0.2/MPa	δ/%	φ/%
490	234	35	65
 
3.3 4J42持久和蠕變性能
3.4 4J42疲勞性能 
3.5 4J42彈性性能 
3.5.1 4J42彈性模量 該組合金的彈性模量E=147GPa。
四、4J42組織結(jié)構(gòu)
4.1 4J42相變溫度 
4.2 4J42時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線 
4.3 4J42合金組織結(jié)構(gòu) 該組合金均為穩(wěn)定的奧氏體組織。
4.4 4J42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的帶材估計平均晶粒度時，沿帶材厚度方向的晶粒個數(shù)應(yīng)不少于8個。

	





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