国标 4J34 合金完整技术参数(基于 GB/T 14985—2008《定膨胀合金》及相关标准)
一、合金牌号及执行标准
牌号:4J34(旧牌号:4J34,对应 UNS K94760 近似)
标准:中华人民共和国国家标准 GB/T 14985—2008《定膨胀合金》
合金类型:铁镍钴定膨胀合金(低膨胀合金,可与 95% Al₂O₃ 陶瓷匹配封接)
二、化学成分(质量分数,%)
元素
含量要求
碳 C
≤ 0.05
硅 Si
≤ 0.30
锰 Mn
≤ 0.50
磷 P
≤ 0.020
硫 S
≤ 0.020
镍 Ni
28.5 ~ 29.5
钴 Co
14.0 ~ 14.5
铁 Fe
余量
注:标准规定铜 Cu、铬 Cr、钼 Mo 等杂质元素需严格控制,通常 Cu ≤ 0.20%,Cr ≤ 0.20%,Mo ≤ 0.20% 等,具体按供需双方协议。
三、物理性能(典型值,退火态)
密度:8.20 g/cm³
熔点:约 1450 ℃
电阻率:0.48 μΩ·m(20 ℃)
导热系数:约 18 W/(m·K)(20 ℃)
比热容:约 500 J/(kg·K)
弹性模量:150 GPa(室温)
剪切模量:56 GPa
居里点(铁磁-顺磁转变温度):约 350 ℃
四、平均线膨胀系数(退火态试样)
下表给出在指定温度区间内的平均线膨胀系数 α(×10⁻⁶ /℃):
20 ~ 100 ℃:6.2 ~ 6.8
20 ~ 200 ℃:6.3 ~ 6.9
20 ~ 300 ℃:6.4 ~ 7.0
20 ~ 400 ℃:6.5 ~ 7.1
20 ~ 450 ℃:6.8 ~ 7.5
20 ~ 500 ℃:7.2 ~ 8.0
注:与 95% Al₂O₃ 陶瓷封接时,重点关注 20~400 ℃ 范围的膨胀系数(陶瓷约为 7.0×10⁻⁶ /℃),匹配性良好。
五、力学性能(典型值,退火态)
试样状态:真空或保护气氛退火(850~900 ℃保温 1 h,炉冷或空冷)。
抗拉强度 Rm:540 ~ 700 MPa
屈服强度 Rp0.2:300 ~ 400 MPa
断后伸长率 A:≥ 30% (通常 35%~45%)
断面收缩率 Z:≥ 50%
硬度:150 ~ 200 HV(或 75 ~ 90 HRB)
注:冷变形状态强度显著提高(Rm 可达 900 MPa 以上),但塑性降低。
六、其他性能
磁性能:铁磁性材料,居里点约 350 ℃。20 ℃ 时饱和磁感应强度 Bs 约 1.5 T,矫顽力 Hc 较小(退火态约 80 A/m)。
耐腐蚀性能:在大气、淡水及弱腐蚀介质中具有良好耐蚀性;不耐强酸(如盐酸、硫酸)。
加工性能:
热加工:加热温度 1100~1150 ℃,终锻温度不低于 850 ℃。
冷加工:塑性良好,可进行冷拉、冷轧和冲压,中间需退火消除加工硬化。
焊接:可采用氩弧焊、点焊、钎焊(银钎料或金基钎料),不建议氧乙炔焊。
七、热处理规范(标准推荐)
去应力退火:500~600 ℃,保温 1~2 h,炉冷。
软化退火(完全退火):850~900 ℃,保温 1~2 h,炉冷或空冷。保护气氛(干氢、氩气或真空)防止氧化。
封接前热处理:通常在氢气保护下加热至 900~950 ℃,保温 30 min,以适当速度冷却(获得与陶瓷匹配的膨胀特性)。
八、典型应用
电真空器件中与 95% Al₂O₃ 陶瓷进行气密封接的金属零件(如管壳、引线、支架)。
微波管、晶体管、集成电路外壳的封装材料。
精密仪器中要求恒定尺寸的零件(配合陶瓷或玻璃)。
激光器、卫星及航空航天电子设备中的低膨胀结构件。
以上数据均基于国标及行业内通用技术条件,实际性能可能因生产批次和热处理工艺略有波动,具体可参照供货厂家的质保书。
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