4J28合金圆钢/锻环百度百科

4J28合金圆钢/锻环

4J28合金，是一种在室温及一定温度范围内具有与软玻璃相近的低膨胀系数的定膨胀铁镍钴合金。该合金以其卓越的封接性能和可靠性，广泛应用于电真空工业中作为与软玻璃进行气密封接的关键结构材料。以其为原料制成的圆钢与锻环，是制造各类高精度电真空器件和封装元件的重要毛坯形式。

材料概述

4J28合金属于铁-镍-钴基的定膨胀合金。通过精确控制其化学成分，该合金在20°C至400°C的温度范围内，其平均线膨胀系数与特定的软玻璃（如DM-305、DM-308等）的膨胀曲线高度匹配。这种特性使得由它和玻璃封接的部件在经历温度变化时，能够最大限度地减少因热应力导致的裂纹或泄漏，从而确保电子器件在长期使用中的稳定性和真空度。

主要特性

匹配的膨胀特性：其核心特性是在特定温区内具有与软玻璃相匹配的低热膨胀系数，这是实现可靠气密封接的物理基础。

优良的封接性能：合金表面能形成与玻璃浸润性良好的氧化膜，从而实现牢固、致密的冶金-玻璃结合。

良好的低温组织稳定性：在经过适当的退火处理后，合金的组织在低温下能保持稳定，避免因相变导致的尺寸变化，从而保证封接件的长期可靠性。

一定的力学性能：通过冷热加工及热处理，可以获得满足不同结构件要求的强度和韧性。

化学成分

4J28合金的化学成分经过严格设计，其主要元素包括铁(Fe)、镍(Ni)和钴(Co)，并通过添加微量的硅(Si)、锰(Mn)等元素进行性能优化。精确的成分配比是保证其获得预定低膨胀特性的关键。

产品形式与应用

圆钢：4J28合金圆钢通常是通过热锻、热轧或冷拉等工艺制成的棒状材料。它为后续加工提供了原材料，常用于制造引线、电极、支撑杆等线性或轴状封接元件。

锻环：锻环是通过锻造工艺制成的环形毛坯。锻造过程能够细化晶粒、致密组织，从而提高材料的综合力学性能和可靠性。4J28合金锻环主要用于制造要求更高的电真空器件的壳体、法兰盘、窗座等大型或关键环形结构件。

主要应用领域：

航空航天：用于制造航天器上的行波管、磁控管、速调管等电真空器件的核心封接部件。

微波通信：作为基站、雷达系统中高频微波管的封装材料。

半导体工业：用于某些需要与玻璃进行真空密封的传感器或激光器的外壳。

科研与高端制造：应用于电子显微镜、粒子加速器等精密仪器设备中。

生产工艺要点

4J28合金圆钢与锻环的生产通常采用真空感应炉熔炼，以确保高纯净度和成分的精确控制。对于锻环产品，其工艺尤为关键：

锻造：将铸锭在高温下进行多向锻造，旨在破碎铸造组织，获得均匀、细小的等轴晶，并消除内部缺陷。

热处理：锻后需要进行充分的退火处理，以消除内应力、稳定组织，并使其获得所需的低膨胀特性。

总结

4J28合金圆钢及锻环作为高性能的定膨胀封接材料，是现代电真空技术和精密电子工业不可或缺的基础。其独特的低膨胀特性、稳定的组织以及与玻璃优异的封接能力，使其在航空航天、通信、科研等高端领域扮演着关键角色，为各类复杂、严苛环境下的电子设备提供了可靠的保障。