4J54
铁镍定膨胀玻封合金4J54
目 ?录
概述--------------------------------------------------------------- 3
----------1.1、材料牌号
----------1.2、相近牌号
----------1.3、材料的技术标准
----------1.4、化学成分
----------1.5、热处理制度
----------1.6、品种规格与供应状态
----------1.7、熔炼与铸造工艺
----------1.8、应用概况与特殊要求
特理及化学性能------------------------------------------------3
----------2.1、热性能
----------2.2、密度
----------2.3、电性能
----------2.4、磁性能
----------2.5、化学性能
力学性能---------------------------------------------------------4
----------3.1、技术标准规定的性能
----------3.2、室温下及各种温度下的力学性能
----------3.3、持久和蠕变性能
----------3.4、疲劳性能
----------3.5、弹性性能
组织机构---------------------------------------------------------4
----------4.1、相应温度
----------4.2、合金组织机构
----------4.3、时间-温度-组织转变曲线
工艺性能与要求------------------------------------------------4
----------5.1、成形性能
----------5.2、焊接性能
----------5.3、零件热处理工艺
----------5.4、表面处理工艺
----------5.5、切削加工与磨削性能
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]
俄罗斯 美国 英国 日本 法国 德国
- - - - N54 Vacodil 540
FeNi54
1.3 4J54材料的技术标准?YB/T 5235-1993《铁镍鉻、铁镍封接合金技术条件》。
1.4 4J54化学成分 见表1-2。
????????????????????????????????? 表1-2[4] ???????????????????????????????????? %
C Mn Si P S Al Co Ni Fe
≤
0.05 0.80 0.30 0.020 0.020 - - 53.5～54.5 余量
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[4]。
1.6 4J54品种规格与供应状态?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℃[1,2]。
2.1.2 4J54热导率?λ=18.8W/(m·℃)[1,2]。
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
/10-6℃-1
20～300℃ 20～400℃ 20～450℃
10.2～11.4 10.2～11.4 -
????2.2 4J54密度?ρ=8.28g/cm3[1,2]。
2.3 4J54电性能?电阻率ρ=0.42μΩ·m[1,2]。
表2-2[1,2]
/10-6℃-1
20～100℃ 20～200℃ 20～300℃ 20～350℃ 20～400℃ 20～450℃ 20～500℃ 20～600℃
10.7 12.7 10.7 10.7 10.8 10.3 10.8 11.2
????2.4 4J54磁性能
2.4.1 4J54居里点 Tc=530℃[1,2]。
?
???? 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。
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[1,2]。
???????????? 表3-1[4] ????????????????????????????????????????????????????????表3-2[4]
δ/mm HV ? 状态代号 状态 σb/MPa