4J54钢带、卷材

铁镍定膨胀玻封合金4J54

材料牌号：4J54

法国牌号：N54

德国牌号：Vacodil 540/FeNi54

一、4J54概述

    铁镍定膨胀合金是通过调整镍含量而获得在给定温度范围内能与膨胀系数不同的软玻璃和陶瓷匹配的一系列定膨胀合金，其膨胀系数和居里点随镍含量增加而增加。
该合金是电真空工业中广泛使用的封接结构材料。

1.1 4J54材料牌号 4J54。

1.2 4J54相近牌号 见表1-1。

表1-1

1.3 4J54材料的技术标准
    1.4 4J54化学成分 见表1-2。

表1-2%

在平均线膨胀系数达到标准规定条件下，允许镍含量偏离表1-2规定的范围。

1.5 4J54热处理制度 标准规定的膨胀系数性能检验试样其热处理制度：在保护气氛或真空中加热到850℃±20℃，保温1h，以不大于300℃/min速度冷至400℃以下出炉。

1.6 4J54品种规格与供应状态  可供品种有棒材、管材、板材、带材和丝材。

1.7 4J54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 4J54应用概况与特殊要求 4J54合金主要用于和云母、软玻璃封接。

在应用中应使选用的封接材料与合金的膨胀系数相配。
热处理时应控制其晶粒度，以保证材料具有良好的深冲引伸性能。
当使用锻、轧材时应严格检验材料的气密性。

二、4J54物理及化学性能 

2.1 4J54热性能  

2.1.1 4J54溶化温度范围 该合金溶化温度约为1430℃。

2.1.2 4J54热导率 λ=18.8W/(m·℃)。

2.1.3 4J54比热容 该合金的比热容为502J/(kg•℃)。

2.1.4 4J54线膨胀系数 标准规定的合金平均线膨胀系数见表2-1。
合金的平均线膨胀系数见表2-2。
合金的膨胀曲线见图2-5。

表2-1

2.2 4J54密度 ρ=8.28g/cm3。

2.3 4J54电性能 电阻率ρ=0.42μΩ·m。

表2-2

2.4 4J54磁性能

2.4.1 4J54居里点 Tc=530℃。

2.4.2 4J54合金的磁性能

2.5 4J54化学性能 合金在大气、淡水和海水中有较好的耐腐蚀性。

三、4J54力学性能

3.1 4J54技术标准规定的性能

3.1.1 4J54硬度 深冲态带材应符合表3-1的规定。
厚度不大于0.2mm的带材不作硬度检验。

3.1.2 4J54抗拉强度 合金带材的抗拉强度应符合表3-2的规定。

3.2 4J54室温及各种温度下的力学性能

3.2.1 4J54硬度 该合金（退火态）硬度HV约为135。

表3-1     

3.2.2 4J54拉伸性能 该合金（退火态）室温拉伸性能见表3-3。

表3-3

3.3 4J54持久和蠕变性能

3.4 4J54疲劳性能

3.5 4J54弹性性能

3.5.1 4J54弹性模量 该合金的弹性模量E=157GPa。

四、4J54组织结构

4.1 4J54相变温度    

4.2 4J54时间-温度-组织转变曲线

4.3 4J54合金组织结构 该合金为稳定的奥氏体组织。

4.4 4J54晶粒度 合金深冲带的晶粒度应不小于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，沿带材厚度方向的晶粒个数应不少于8个。

五、4J54工艺性能与要求

    5.1 4J54成形性能 该合金很容易进行冷、热加工。
热加工温度不宜过高，加热时间不宜过长，应避免在含硫的气氛中加热。
当带材冷应变率大于75%时，退火后会引起塑性各向异性。
冷应变率在10%～15%，加热到950～1050℃时（在钎焊过程中不可避免）晶粒显著长大，致使合金塑性降低，对于薄的截面还可能丧失金属的真空气密性。
因此成品的应变率应控制在60%左右。

    5.2 4J54焊接性能 该合金具有良好的焊接性能，可钎焊和点焊。
该合金与软玻璃等材料封接前应进行预氧化处理。

    5.3 4J54零件热处理工艺 热处理可分为：消除应力退火、中间退火及预氧化处理。

(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：430～540℃，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。
工件需在真空或保护气氛中，加热到700～800℃，保温30～60min，然后炉冷、空冷或水淬。

(3)预氧化处理 该合金作封接材料使用时，在封接前应进行预氧化处理。
使合金表面生成一层厚度均匀、致密的氧化膜。
零件在1100℃下，在饱和湿氢中，加热30min，然后在大约800℃的空气中氧化5～10min。
零件的增重在0.1～0.3mg/cm2为适宜。

    该合金不能用热处理硬化。

5.4 4J54表面处理工艺 在热处理、焊接或玻封之前，必须清除金属表面污物、油脂。
氧化层严重时可采用喷砂或先在熔融碱液中浸泡，然后再酸洗。
轻微氧化皮可用25%盐酸溶液在70℃下酸洗。

5.5 4J54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。
磨削性能良好。

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——上海商虎有色金属有限公司——公司简介——

    商虎Sonhoo有色金属有限公司成立于2003年，地处经济发达的长三角地区——上海。
是一家以生产销售、现货仓储特种合金为主要业务。

    本公司专业生产特种合金和镍基合金，品种包括哈氏合金、蒙乃尔、因科乃尔、因科洛伊、镍等高温合金、耐蚀合金的大型生产，有着杰出的研发、生产、销售和技术支持等精英团队，累积了丰富的炼钢、轧钢、锻造、扎管的经验。

    商虎Sonhoo供货形态可为钢带、板、管、棒、及各类锻件、法兰等，执行标准有ISO9001：2008质量管理体系认证及全国工业产品生产许可证的领证。
站在新的历史起点，充满理想的商虎人，重合同守信誉企业。

    商虎Sonhoo产品广泛运用于航空、航天、航海、石油开采、工程机械、汽车、铁路、国防装备、化工和新能源等行业和领域。
产品出口到美国、德国、意大利、韩国、日本等欧美、东南亚二十多个国家和地区。

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——上海商虎有色金属有限公司——生产范围——.

Nickel 200 UNS N02200

Nickel 200, Nickel 99.2

Nickel 201 UNS N02201

Nickel 201, LC Nickel 99.2

ASTM B-168, ASTM B-829, ASTM B-775, ASTM B-751, ASTM B-161, ASTM B-725, ASTM B-163, ASTM B-730, ASTM B-162, ASTM B-160, ASTM B-564, ASTM B-366, ASME SB-168, ASME SB-829, ASME SB-775, ASME SB-751, ASME SB-161, ASME SB-725, ASME SB-163, ASME SB-730, ASME SB-162, ASME SB-160, ASME SB-564, ASME SB-366, AMS5553

ALLOY 400 UNS N04400 Din 2.4360

ALLOY 400 BS 3076 NA13, QQ-N-281 Class A, ASTM B164

Monel 400?, Nickelvac? 400, Nicorros? 400

Monel R405? UNS N04405

Monel K500? UNS N05500 Din 2.4375

ALLOY K-500 BS 3076 NA18, QQ-N-286, ASTM B865

ASTM B-165, ASTM B-725, ASTM B-163, ASTM B-127, ASTM B-164, ASTM B-564, ASTM B-366, ASTM B-865, ASTM B-829, ASTM B-775, ASTM B-165, ASTM B-730, ASTM B-751, ASME SB-165, ASME SB-725, ASME SB-163, ASME SB-127, ASME SB-164, ASME SB-564, ASME SB-366, ASME SB-865, ASME SB-829, ASME SB-775, ASME SB-165, ASME SB-730, ASME SB-751, AMS4544

ALLOY 600 UNS N06600

Inconel 600?, Nickelvac? 600, Ferrochronin? 600

ALLOY 617 UNS N06617

Inconel 617?, Nicrofer 5520? 

ALLOY 625 UNS N06625

Inconel 625?, Chronin? 625, Altemp? 625, Haynes? 625, Nickelvac? 625, Nicrofer? 6020

Alloy 718 UNS N07718

Inconel 718?, Nicrofer? 5219, Allvac? 718, Haynes? 718, Altemp? 718

ASTM B-168, ASTM B-443, ASTM B-166, ASTM B-446, ASTM B-637, ASTM B-167, ASTM B-829, ASTM B-517, ASTM B-775, ASTM B-444, ASTM B-705, ASTM B-163, ASTM B-516, ASTM B-751, ASTM B-704, ASTM B-366, ASTM B-564 ASME SB-168, ASME SB-443, ASME SB-166, ASME SB-446, ASME SB-637, ASME SB-167, ASME SB-829, ASME SB-517, ASME SB-775, ASME SB-444, ASME SB-705, ASME SB-163, ASME SB-516, ASME SB-751, ASME SB-704, ASME SB-366, ASME SB-564, AMS5540, AMS5870, AMS5715, AMS5889, AMS5888, AMS5887, AMS5596, AMS5662, AMS5663, AMS5664, AMS5542, AMS5598, AMS5667, AMS5599, AMS5879, AMS5666

Cast And Wrought Nickel-Cobalt-Iron Base SuperAlloys for Gas Turbine Engine, Turbine Blades, Industrial Gas Turbine Rotors

IN738 LC, IN713 LC, IN939, IN100, B1900, RENE80, RENE88, RENE95

IN738LC, IN713LC, IN-939, IN-100, B-1900, RENE-80, RENE-88, RENE-95

IN 738 LC, IN 713 LC, IN 939, IN 100, B 1900, RENE 80, RENE 88, RENE 95

PWA1422, PWA1484, PWA1426, C1023, MARM002, X45, FSX414

PWA 1422, PWA 1484, PWA 1426, C 1023, MARM002, X 45, FSX 414

ALLOY X-750 UNS N07750

Inconel X750?, Haynes X750?, Pyromet? X750, Nickelvac? X750, Nicrofer? 7016

ALLOY 800 UNS N08800

Incoloy 800H?, Ferrochronin? 800, Nickelvac? 800, Nicrofer? 3220

Incoloy 800H? UNS N08810

Incoloy 800HT? UNS N08811

ALLOY 825 UNS N08825

Incoloy 825?, Nickelvac? 825, Nicrofer? 4221

ASTM B-409, ASTM B-424, ASTM B-408, ASTM B-425, ASTM B-407, ASTM B-829, ASTM B-514, ASTM B-775, ASTM B-423, ASTM B-705, ASTM B-515, ASTM B-751, ASTM B-163, ASTM B-704, ASTM B-366, ASTM B-564, ASME SB-409, ASME SB-424, ASME SB-408, ASME SB-425, ASME SB-407, ASME SB-829, ASME SB-514, ASME SB-775, ASME SB-423, ASME SB-705, ASME SB-515, ASME SB-751, ASME SB-163, ASME SB-704, ASME SB-366, ASME SB-564, AMS5871, AMS5660, AMS5661

Alloy C22 UNS N06022

Hastelloy C22?, Inconel? 22, Nicrofer? 5621

Alloy C276 UNS N10276

Hastelloy C276?, Nickelvac? HC-276, Inconel? C276, Nicrofer? 5716

Alloy B2 UNS N10665

Hastelloy B2?, Nimofer? 6928

ALLOY X UNS N06002

Hastelloy X?, Nickelvac? HX, Nicrofer? 4722, Altemp? HX, Inconel? HX

ASTM B-575, ASTM B-333, ASTM B-435, ASTM B-574, ASTM B-335, ASTM B-572, ASTM B-622, ASTM B-619, ASTM B-775, ASTM B-829, ASTM B-516, ASTM B-626, ASTM B-751, ASTM B-366, ASTM B-564, ASME SB-575, ASME SB-333, ASME SB-435, ASME SB-574, ASME SB-335, ASME SB-572, ASME SB-622, ASME SB-619, ASME SB-775, ASME SB-829, ASME SB-516, ASME SB-626, ASME SB-751, ASME SB-366, ASME SB-564, AMS5530, AMS5750, AMS5894, AMS5548, AMS5617, AMS5750

Maraging 250 / Maraging C250 / Vascomax C250? UNS K92890

Maraging 300 / Maraging C300 / Vascomax C300? UNS K93120

Vascomax? 300, Maraging C300

Maraging 350 / Maraging C350 / Vascomax C350?

Vascomax? 350

Custom? 450 XM-25 / CUSTOM-450 XM25

Rene 41? UNS N07041

Rene 41?, Allvac Rene? 41, Haynes? R-41, Udimet? R41

Multimet N155? - UNS  R30155

Haynes 25? UNS R30605 Alloy L605

Haynes 188? - UNS R30188

Haynes? 188, Udimet? 188 Conicro? 4023

Waspalloy? UNS  N07001

Waspalloy?, Allvac? Waspalloy?

MP35N? UNS R30035