4J50合金薄板钢带百度百科

4J50合金

4J50合金，是一种在宽温域内具有与硬玻璃相近热膨胀系数的定膨胀铁镍钴合金。该合金以其优异的电真空封接性能、良好的冷热加工特性以及稳定的组织性能，在电真空工业、电子元器件及航空航天等领域有着广泛的应用。

一、概述

4J50合金属于玻封合金的一种，通常也被称为铁镍钴玻封合金。其核心特性在于在一定的温度范围内（通常是20°C至450°C），其平均热膨胀系数与特定的硬玻璃（如DM-308、DM-305等）相匹配，从而能够实现可靠的气密性封接，避免因热胀冷缩不均导致玻璃开裂。这种合金是制造电真空器件引线、结构件和外壳的关键材料。

二、基本特性

热膨胀特性：4J50合金在20°C至400°C温度区间的平均线膨胀系数通常在(6.5~7.5)×10⁻⁶/°C范围内，与多种硬玻璃的膨胀曲线高度契合，确保了封接件的长期稳定性和可靠性。

居里点：该合金具有较高的居里点，能够保证在封接和使用温度下仍保持铁磁性，满足器件对磁性的一定要求。

组织稳定性：4J50合金在经过适当的退火处理后，其组织结构为单一的奥氏体相，性能稳定，在长期使用或储存过程中不易发生相变，避免了因组织变化导致的性能劣化。

力学与加工性能：该合金具有良好的延展性和韧性，易于进行冷冲压、弯曲、深拉等成型加工。以冷轧状态供应的薄板和钢带，可以通过中间退火来恢复塑性，以进行更复杂的成形操作。

物理性能：4J50合金具有较高的电阻率，有助于减少高频应用下的涡流损耗。其密度约为8.17 g/cm³，熔点约在1430°C。

三、化学成分

4J50合金的化学成分主要通过精确控制镍、钴、铁的含量，并限制杂质元素来保证其性能。

主要成分：镍的含量约为49.5%至50.5%，钴的含量约为49.5%至50.5%，余量为铁。镍和钴的协同作用是获得特定热膨胀系数的关键。

杂质控制：对碳、磷、硫、硅、锰等杂质元素有严格的控制。例如，碳含量通常控制在0.05%以下，过高的碳会形成碳化物，影响封接性能和加工性能。磷和硫作为有害元素，其含量也被控制在极低水平，以保证合金的纯净度和工艺性能。

四、生产工艺

4J50合金薄板、钢带的生产通常采用真空感应炉熔炼，以确保成分均匀和气体含量低。铸锭经过热锻、热轧开坯后，再进行多道次的冷轧，以获得所需的薄板或钢带尺寸。冷轧过程中需要进行中间退火，以消除加工硬化。最终产品通常以冷轧态或软态（经最终退火）交付。

五、应用领域

4J50合金薄板和钢带主要用于制造需要与硬玻璃进行气密封接的零部件，典型应用包括：

电真空器件：如行波管、磁控管、速调管等微波器件的引出线、管壳和支撑杆。

半导体与集成电路：在部分高可靠性半导体封装中，作为引线框架或密封环。

航空航天：用于制造各类航天器上的传感器、继电器等精密电子部件的密封端子。

其他电子工业：荧光显示装置、高压整流器、激光器等装置的玻璃-金属封接部位。

六、注意事项

热处理：为确保封接质量，封接前通常需要对合金零件进行高温退火（又称“预烧氢”），以去除表面氧化皮和吸收的气体，并获得洁净、活化的金属表面。

表面质量：产品表面应光滑、清洁，无裂纹、起皮、折叠等缺陷，这些缺陷会严重影响封接的气密性。

储存：应存放于干燥、无腐蚀性气体的环境中，防止吸潮和表面氧化。

总结：4J50合金是一种性能卓越的定膨胀封接材料，其薄板和钢带产品是现代电真空技术和高端电子制造业不可或缺的基础材料之一，为各类精密电子器件的可靠性和长寿命提供了关键保障。