4J78合金丝材圆棒百度百科

4J78合金

4J78合金，是一种具有特定热膨胀特性的铁镍钴基定膨胀玻封合金。该合金在一定的温度范围内，其线膨胀系数与特定的硬玻璃（如DM-308、DM-305等）相近，从而能够实现可靠的气密封接。它被广泛应用于电真空工业中，作为与硬玻璃匹配封接的关键结构材料。

一、牌号与概述

4J78合金是中国国标（GB/T 15018-1994）中的牌号命名，其名称直接体现了其主要特性：“4J”代表“精密合金”中的“封接”类，而“78”则近似表征了其合金中镍元素的含量百分比。这种合金因其出色的匹配封接性能、较高的强度和良好的工艺成型性，在电子元器件、航空航天及军工领域具有不可替代的地位。

二、主要特性

定膨胀特性：在20°C至400°C的温度范围内，4J78合金的平均线膨胀系数与特定的硬玻璃（例如DM-308）相匹配，这是其能够实现有效封接的核心物理特性。

良好的封接性能：通过与硬玻璃的匹配封接，可以形成高强度、高气密性的连接，确保电真空器件内部的真空环境或特定气氛环境的稳定。

较高的强度和硬度：相较于其他一些软玻璃封接合金，4J78合金具有更高的强度和硬度，能够满足承受较大应力的结构件要求。

优良的低温组织稳定性：合金组织为奥氏体，在深冷条件下也不会发生相变，性能稳定。

较好的耐腐蚀性：在大气和某些介质中具有一定的抗腐蚀能力。

良好的工艺性能：包括冷、热加工性能，可以通过拉拔、轧制、锻造等工艺制成所需的丝材、圆棒、带材或管材。

三、化学成分

4J78合金的化学成分主要通过精确控制镍、钴、铁的含量，并限制碳、硅、锰、磷、硫等杂质元素来保证其性能。其主要化学成分范围如下（质量百分比）：

镍（Ni）： 77.0% ~ 78.0%

钴（Co）： 余量（作为平衡元素，与镍共同调节膨胀系数）

铁（Fe）： 余量

碳（C）： ≤ 0.03%

硅（Si）： ≤ 0.30%

锰（Mn）： ≤ 0.50%

磷（P）： ≤ 0.020%

硫（S）： ≤ 0.020%

四、主要应用领域

4J78合金丝材和圆棒主要用作电真空器件的引出线、支撑杆、固定件等结构元件。其具体应用包括但不限于：

大功率电子管和微波管的引出电极：因其能承受较高的电流和热负载。

高可靠性继电器的密封端子。

集成电路和半导体封装中的引线框架（在特定要求下）。

航空航天领域：用于各种飞行器上的高可靠性电真空器件的制造。

军工装备：如雷达、通信设备中的核心真空器件。

五、产品形态与规格

丝材：通常以直条或卷状（盘圆）形式供应，直径范围可从零点几毫米到数毫米，表面通常经过光亮退火或抛光处理，以保证清洁度和封接质量。

圆棒：以直条形式供应，直径范围较广，从几毫米到几十毫米不等，可根据客户要求进行定尺切割。

六、工艺与处理要点

热处理：为了消除冷加工应力、获得稳定的组织和匹配的膨胀系数，合金在封接前需要进行在特定气氛（如氢气或真空）下的退火处理。典型的退火温度一般在800°C至1000°C之间。

表面处理：封接前，材料表面必须进行严格清洁，去除油污和氧化层，通常采用化学清洗或电解抛光等方法。

封接工艺：封接过程需要精确控制加热和冷却速率，以减小合金与玻璃之间的热应力，避免炸裂。

七、注意事项

匹配选择：在实际应用中，必须根据所用玻璃的具体型号来选择和验证4J78合金的匹配性，不同批次的玻璃其膨胀特性可能存在微小差异。

储存与运输：材料应存放于干燥、清洁的环境中，防止表面磕碰、划伤和腐蚀。

加工硬化：在冷加工过程中，材料会产生加工硬化，需要通过中间退火来恢复其塑性，以便进行后续加工。

总结：4J78合金是一种高性能的定膨胀玻封合金，以其与硬玻璃完美匹配的膨胀特性、高强度和优异的工艺性，成为电真空技术领域不可或缺的关键材料，为各类高可靠性电子和微波器件的制造提供了坚实的基础。