4J40 （定膨胀合金棒材）百科

4J40 合金棒材属于 Fe-Ni-Co 系定膨胀合金，典型特点是含 Ni 约 40%、Co 约 5%，在室温至 300～400 ℃范围内具有较低且较稳定的线膨胀系数，常用于与硬玻璃、陶瓷等封接的电子/电真空器件。以下为常见介绍，具体以执行标准和质保书为准。

1. 典型化学成分（质量分数，%）

元素

含量

Ni

39.0～41.0

Co

4.5～5.5

C

≤0.05

Mn

≤0.40

Si

≤0.30

P

≤0.020

S

≤0.020

Fe

余量

4J40 的“40”一般对应约 40% Ni，并加入少量 Co 调整膨胀系数和居里点。

2. 主要性能

2.1 物理性能（典型值）

密度：约 8.2 g/cm³

电阻率：约 0.75 μΩ·m

弹性模量：约 140～150 GPa

居里点：约 300 ℃

热导率：约 14 W/(m·K)

磁性：居里点以下为铁磁性，饱和磁感应强度约 1.0～1.3 T，矫顽力较低。

2.2 线膨胀系数（典型范围）

温度范围

平均线膨胀系数 α / ×10⁻⁶ ℃⁻¹

20～100 ℃

3.5～4.5

20～300 ℃

4.0～5.0

20～400 ℃

4.5～5.5

其膨胀曲线可与相应硬玻璃、陶瓷匹配，适合封接。

2.3 力学性能（参考）

退火态棒材：

抗拉强度 Rm：约 490～590 MPa

伸长率 A：约 30～40%

硬度：约 HB 130～160

冷拉态棒材：

抗拉强度 Rm：可达 800～1100 MPa

伸长率：约 5～15%

硬度：约 HB 250～350

冷加工量、退火制度和棒材直径会明显影响力学性能。

2.4 工艺与热处理

常见供货状态：热轧棒、锻棒、冷拉棒、磨光棒、退火态或冷硬态。

为获得稳定膨胀系数，通常需在氢气、真空或保护气氛下进行退火，温度一般约 800～900 ℃，具体制度根据封接工艺确定。

加工硬化倾向较明显，冷加工过程中可能需要中间退火。

3. 主要应用

4J40 合金棒材主要用于需要定膨胀、封接匹配和尺寸稳定的场合：

电真空与电子器件

电子管、真空开关、X 射线管、激光管、微波管等封接插针、引线柱、电极杆。

硬玻璃/陶瓷封接

与硬玻璃、部分陶瓷、云母等封接，制作气密封接件、绝缘子、封装外壳。

半导体与集成电路

引线、插针、继电器、连接器、封装结构件。

精密仪器仪表

精密支承杆、销轴、阀杆、螺钉、谐振腔零件、波导元件等。

航空航天、军工、通讯

对热膨胀匹配和尺寸稳定性要求较高的精密零部件。

4. 简要总结

4J40 合金棒材是一种 Fe-Ni-Co 定膨胀合金，典型成分约为 Ni 40%、Co 5%，余量为 Fe。它在中低温区具有较低线膨胀系数，可与硬玻璃、陶瓷等实现匹配封接，广泛用于电真空、电子、半导体和精密仪表领域。棒材可通过热轧、锻造、冷拉和磨光等方式供货，性能受成分、冷加工和热处理制度影响较大，采购时应以标准或质保书数据为准。