4J52定膨胀合金百科解析

4J52定膨胀合金百科解析

一、 概述与定义

4J52合金，是一种广泛应用于电子工业、电真空技术领域的定膨胀合金。所谓“定膨胀”，是指该合金在特定的温度范围内（通常是20°C至400°C或500°C），其热膨胀系数能与特定的软玻璃或陶瓷材料的膨胀特性相匹配或接近。

它属于铁镍钴基合金，是中国国标（GB/T 15018-1994）中的牌号。其核心价值在于，当与玻璃或陶瓷进行气密封接时，由于两者受热后膨胀和冷却后收缩的步调高度一致，从而能形成牢固、可靠、不漏气的密封结构，避免了因热应力过大而导致玻璃或陶瓷的炸裂。

二、 化学成分

4J52合金的化学成分是保证其特定热膨胀性能的基础。其主要元素组成（质量分数）如下：

镍 (Ni)： 约51.0% - 52.5%。镍是调整合金热膨胀系数的关键元素，其含量必须被精确控制在一个很窄的范围内。

钴 (Co)： 余量（通常与铁含量互补）。钴的加入可以进一步微调合金的膨胀特性，并提高合金的居里点，确保在更高的工作温度下仍能保持稳定的低膨胀特性。

铁 (Fe)： 余量。作为合金的基体元素。

杂质元素： 如碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)等，其含量被严格限制在极低的水平。因为这些微量杂质会显著影响合金的封接性能、加工性能和再结晶温度，必须加以控制。

三、 主要特性

定膨胀特性： 这是4J52合金最核心的特性。其在平均温度20°C-400°C范围内的线膨胀系数通常被控制在 (9.5 ~ 10.5)×10⁻⁶/°C，这一数值与许多钼组软玻璃（如DM-305、DM-308等）的膨胀系数非常接近，实现了优异的匹配封接。

良好的封接性能： 由于膨胀匹配，与玻璃或陶瓷封接后，界面应力小，结合强度高，密封性极佳，能够承受高真空环境的要求。

一定的力学性能： 该合金具有较好的强度和韧性，能够进行冷、热加工，如轧制、拉拔、冲压等，制成各种形状复杂的零件，如引线、环、片、管等。

可焊性： 4J52合金具有良好的钎焊和电焊性能，便于与其他金属部件进行连接和组装。

稳定的组织性能： 经过适当的退火处理后，合金内部组织稳定，确保其热膨胀性能在使用寿命内保持一致性。

四、 物理与机械性能

密度： 约8.17 g/cm³。

电阻率： 约0.43 μΩ·m，属于中等电阻率材料。

居里点： 约430°C。在此温度以下，合金具有铁磁性；超过此温度，则转变为顺磁性。

抗拉强度： 退火状态下的抗拉强度通常在550 MPa左右。

伸长率： 退火状态下的延伸率可达35%以上，表明其具有良好的塑性和延展性。

硬度： 退火态的维氏硬度（HV）约150。

五、 应用领域

4J52合金主要用于制造需要与软玻璃或陶瓷进行气密封接的电子元件和器件，是电真空工业的关键基础材料之一。典型应用包括：

电真空器件： 如微波管、磁控管、行波管、真空电容器的引出线、支撑杆和密封罩壳等。

半导体行业： 用于晶体二极管、三极管、集成电路的封装外壳和引线框架，实现芯片与外部电路的电连接和气密性保护。

激光器与光学器件： 在高功率激光器的封装中，作为金属与玻璃或陶瓷的过渡连接件。

航空航天与军事工业： 应用于各种高可靠性、耐苛刻环境的密封连接件和传感器部件。

六、 热处理与加工注意事项

为了获得最佳的封接性能和力学性能，4J52合金通常需要进行退火处理。退火工艺一般在氢气保护气氛或真空中进行，温度范围约为900°C - 1000°C，保温一段时间后快速冷却。这样做可以消除加工过程中产生的内应力，使晶粒再结晶并长大，从而获得均匀、稳定的低膨胀显微组织。

在加工和储存过程中，需保持材料表面清洁，避免油污、氧化和磕碰划伤，因为这些表面缺陷会严重影响后续的玻璃封接质量。

总结

4J52定膨胀合金是一种成分精密、性能独特的功能材料。它凭借其与软玻璃高度匹配的热膨胀系数、良好的加工性能和稳定的封接可靠性，成为现代电真空技术、微电子封装及高端制造领域中不可或缺的关键材料，被誉为电子工业“血管”和“关节”的连接者，虽不显眼，却至关重要。

详细分析

1. 基本信息（源自公开工商信息）

成立时间：2011年11月16日（截至2024年，已运营超过12年，不属于新公司，有一定的行业积淀）。

经营范围：主要涵盖有色金属、金属材料、矿产品、化工产品等的销售，以及从事货物及技术的进出口业务。

2. 优势与积极方面

经验与存续时间：成立超过10年，表明公司在市场竞争中生存了下来，拥有一定的客户资源、供应链关系和行业经验。

地理位置：位于上海这一全国金融、贸易和物流中心，信息灵通，交通便利，便于开展国内及进出口业务。

资质齐全：拥有“货物进出口”资质，意味着可以开展国际贸易业务，这对于有色金属这类大宗商品贸易非常重要。

他们主营的镍基合金通常包括以下几大类和具体牌号：

一、 高温合金系列

这类合金在高温下具有优异的强度、抗蠕变和抗氧化能力。

Inconel 系列：

Inconel 600： 耐高温、耐腐蚀，常用于热处理设备、化学处理行业。

Inconel 601： 极高的抗氧化性，常用于热处理炉构件、工业炉。

Inconel 625： 明星产品，具有优异的疲劳强度和抗氯离子应力腐蚀开裂能力，广泛应用于海洋、航空航天和化工领域。

Inconel 718： 最广泛使用的高温合金之一，在高温下具有极高的强度，是航空发动机和燃气轮机关键部件的首选材料。

Inconel X-750： 通过时效硬化获得高强度，用于燃气轮机零件、火箭发动机部件。

Hastelloy 系列：

Hastelloy C-276： 王牌耐腐蚀合金，对多种苛刻的化学介质有极佳的耐腐蚀性，是化工行业的标杆材料。

Hastelloy C-22： 比C-276更优异的抗点蚀和缝隙腐蚀能力，用于更苛刻的环境。

Hastelloy B-2/B-3： 专门抵抗还原性介质（如盐酸、硫酸）的腐蚀。

二、 耐腐蚀合金系列

这类合金在常温或中温下对各类酸、碱、盐等腐蚀介质有极强的抵抗力。

Monel 系列：

Monel 400： 对氢氟酸、海水、碱液等有极佳的耐蚀性，常用于海洋和化工环境。

Monel K-500： 在Monel 400的基础上增加了强度，具有磁性，用于泵轴、油阀等。

其他镍铜、镍铬合金：

Alloy 20： 优异的抗硫酸腐蚀能力，常用于硫酸环境下的化工设备。

Nickel 200/201： 纯镍，具有优异的耐腐蚀性和导电性，常用于处理苛性碱的环境。

三、 精密合金系列

这类合金具有特殊的物理性能，如低膨胀、恒弹性等。

Invar 36： 因瓦合金，具有极低的热膨胀系数，用于精密仪器、航空航天领域需要尺寸稳定的零件。

Ni-Span-C 902： 恒弹性合金，其弹性模量在一定温度范围内基本恒定，用于高级传感器和精密弹簧。

产品形态

上海商虎通常提供上述合金的多种形态的原材料，包括：

板材、带材

棒材、线材

管材、管件（无缝管、焊管、弯头、三通等）

法兰、锻件

焊材（焊条、焊丝）

重要提示：

具体库存和牌号可能变动： 以上列出的是镍基合金的常见牌号，但公司的具体库存和主营产品可能会根据市场需求和采购情况发生变化。

最佳确认方式： 要获取最准确、最及时的产品信息，强烈建议您直接联系上海商虎有色金属有限公司的销售或客服人员。他们可以提供最新的产品目录、技术参数、价格和现货情况。

官网查询： 您可以访问他们的官方网站（如果有的話）来查看详细的产品介绍。

希望以上信息能对您有所帮助！如果您有特定的应用场景或介质环境，也可以提出，这样可以更有针对性地推荐合适的合金牌号。