4J29合金又称可伐(Kovar)合金。该合金在20-450℃具有与硅硼硬玻璃相近的线膨胀系数,居里点较高,并有良好的低温组织稳定性。合金的氧化膜致密,能很好地被玻璃浸润。且不与汞作用,适合在含汞放电的仪表中使用。是电真空器件主要密封结构材料。

相近牌号

      俄罗斯 美国 英国 日本 法国 德国

      29HК Kovar Nilo K KV-1 Dilver P0 Vacon 12

      29HК-BИ Rodar KV-2

      Techallony Glasseal 29-17 Telcaseal KV-3 Dilver P1 Silvar 48

材料的技术标准

      YB/T 5231-1993《铁镍钴玻封合金4J29和4J44技术条件》。

化学成分

      C≤0.03%,Mn≤0.50%,Si≤0.30%,P≤0.020%,S≤0.020%,Cu≤0.20%,Cr≤0.20%,Mo≤0.20%,Ni=28.5-29.5%,Co=16.8-17.8%,Fe=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。铝、镁、锆和钛的含量各不大于0.10%,其总量应不大于0.20%。

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,在氢气气氛中加热至900℃±20℃,保温1h,再加热至1100℃±20℃,保温15min,以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出炉。

应用概况与特殊要求

      该合金是国际通用的典型的Fe-Ni-Co硬玻璃封接合金。经航空工厂长期使用,性能稳定。主要用于电真空元器件如发射管、振荡管、引燃管、磁控管、晶体管、密封插头、继电器、集成电路的引出线、底盘、外壳、支架等的玻璃封接。在应用中应使选用的玻璃与合金的膨胀系数相匹配。根据使用温度严格检验其低温组织稳定性。在加工过程中应进行适当的热处理,以保证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。

合金组织结构

      合金按1.5规定的热处理制度处理后,再经-78.5℃冷冻,大于等于4h不应出现马氏体组织。但当合金成分不当时,在常温或低温下将发生不同程度的奥氏体(γ)向针状马氏体(α)转变,相变时伴随着体积膨胀效应。合金的膨胀系数相应增高,致使封接件的内应力剧增,甚至造成部分损坏。影响合金低温组织稳定性的主要因素是合金的化学成分。从Fe-Ni-Co三元相图中可以看到,镍是稳定γ相的主要元素,镍含量偏高有利于γ相的稳定。随合金总变形率增加其组织越趋向稳定。合金成分偏析也可能造成局部区域的γ→α相变。此外晶粒粗大也会促进γ→α相变。

          铁镍合金具有窄而陡的磁滞回线,在弱磁场中具有很大磁导率和很小的矫顽力,但它的电阻率不大,只适合在1 兆赫以下的频率范围工作,否则涡流损耗太大。铁镍合金的加工性能好,可制成各种形状复杂、尺寸要求 的元件。但它的磁性能对机械应力比较敏感,工艺因素对磁性能的影响较大,如冲压会使μb下降,因而产品性能一致性不易满足。铁镍合金的成本高。常用的铁镍合金的特性和用途列于表。

          铁镍合金除了因瓦合金、可伐合金和坡莫合金之外,还包括以下几种合金:(1)68Fe+27Ni+5Mo和53Fe+42Ni+5Mo,具有很高的热膨胀系数,可用作恒温器的双金属片,热转换器及各种温度调节装置。(2)46Ni+54Fe,称为代白金,膨胀系数与铂相同,具有良好的抗蚀性,在某些场合可以代替铂。(3)42Ni+58Fe,可以代替铂用作真空管密封丝。(4)36Ni+12Cr+52Fe,是一种恒弹性合金,热弹性系数等于零,常用作发夹、手表摆轮和精密仪表零件。熔融法制锭,压力加工成材。