可伐合金,即KOVAR合金,也称科瓦合金,是一种铁镍钴合金,密度为8.36g/cm3;在20~500℃之间,其线膨胀系数等同于玻璃和陶瓷。
4J29 化学成分:
牌号
4J29
K94610
1.3981
C
≤0.03
≤0.04
≤0.05
Si
≤0.30
≤0.20
≤0.30
Mn
≤0.50
≤0.50
≤0.50
P
≤0.020
—
—
S
Ni
28.5~29.5
29.0*
28.0~30.0
Co
16.8~17.8
17.0*
16.0~18.0
Cr
≤0.20
Cu
Mo
Al
—
≤0.10
Mg
Zr
Ti
Fe
余量
Bal.*
Rest
*:为典型值,可根据热膨胀系数要求进行调整。
各国标准
国标
YB/T 5231-2005
4J29
美标
ASTM F15-2004
K94610
德标
DIN 17745:2002
NiCo 29 18
1.3981
商业牌号
美标
CARPENTER
Kovar
Rodar
Special metals
Nilo K
法标
Aperam Alloys Imphy
(Imphy Alloys)
Dilver P1
德标
VDM metals
Pernifer 2918
日标
NIPPON YAKIN
NAS 29CO
线膨胀系数典型值(YB/T 5231-2005)
温度
平均线膨胀系数ā,10-6/℃
20℃~200℃
5.9
20℃~300℃
5.3
20℃~400℃
5.1
20℃~450℃
20℃~500℃
6.2
20℃~600℃
7.8
20℃~700℃
9.2
20℃~800℃
10.2
合金原理
大多数金属不能与玻璃密封,因为它们的热膨胀系数与玻璃不同,因此在接合处冷却后,由于玻璃和金属的不同膨胀率引起的应力使接头破裂。KOVAR合金的非线性热膨胀曲线通常可以与玻璃匹配,从而使接头可以承受很宽的温度范围。
在化学上,KOVAR合金通过氧化镍和氧化钴的中间氧化物层与玻璃结合;结合强度高度依赖于氧化层的厚度。由于钴的还原,氧化铁的比例较低,并且钴的存在使得氧化层更容易熔化并溶解在熔融玻璃中。从颜色来判断,灰色、灰蓝色或灰褐色表示密封良好;金属颜色表示缺少氧化物,黑色表示合金被过度氧化,二者将导致弱接合。
应用场合
KOVAR合金在一定温度范围内实现两种材料之间的紧密机械连接,适用于科学设备中的玻璃/陶瓷-金属密封件,以及进入电子部件玻璃封套的导体,例如真空管(阀),X射线和微波管,晶体管,二极管集成电路等。
1、因科洛伊合金材料:Incoloy 800/800H/800HT合金(N08800/N08810/N08811)Incoloy 825合金(UNS N08825)2、英科耐尔合金材料:Inconel 625合金(UNS N06625)Inconel 600/601合金(UNS N06600/N06601)3、哈氏合金材料(Hastelloy):C-276合金(UNS N10276) B-2合金(UNS N10675) C-4合金(UNS N06455)C-22合金(UNS N06022) C-2000合金(UNS N06200) X合金(UNS N06002)4、高温合金材料:(GH)GH1131 GH4169 GH4145 GH2132 GH2136 GH3030 GH3039 GH738 GH51885、耐腐蚀合金(NS)NS111,NS112,NS113,NS131,NS141,NS142,NS143,NS311,NS314,NS315,NS321,NS322,NS331,6、蒙乃尔合金(Monel)Monel 400,Monel K-500/7、精密合金:1J50 1J79 1J85 4J29 4J32 4J33 4J368、纯镍:N4 N69、司太立钴基合金:(Stellite)Stellite1,Stellite6,Stellite6B,Stellite12,Stellite21,等材料;