GB/T15018 4J50 （铁镍合金板材）百科

4J50 属于 Fe-Ni 定膨胀合金，Ni 含量约 50%，旧称可近似理解为 Ni50/Fe-50Ni。
GB/T 15018《精密合金牌号》主要规定精密合金牌号和化学成分；4J50 板材的膨胀系数、交货状态、尺寸偏差等，通常还要参照 GB/T 14985《膨胀合金》或供需技术协议、质保书。#上海商虎有色金属有限公司#

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1. 4J50 化学成分（质量分数，%）

元素

含量要求

Ni    49.5～50.5    

C    ≤0.05    

Si    ≤0.30    

Mn    ≤0.60    

P    ≤0.020    

S    ≤0.020    

Fe    余量    

其他杂质    按标准/协议控制    

说明：4J50 的膨胀性能对 Ni 含量很敏感，因此 Ni 控制在 49.5%～50.5% 这个较窄范围内。不同标准版本、炉批和板材状态可能有轻微差异，应以现行标准正文和质保书为准。

2. 4J50 平均线膨胀系数

线膨胀系数通常用 平均线膨胀系数 αₘ 表示，单位为 ×10⁻⁶/°C，也等于 ×10⁻⁶/K。
定义大致为：

αm=LT−L20L20(T−20)αm​=L20​(T−20)LT​−L20​​

即以 20°C 为基准，在 20°C 到 T°C 范围内的平均线膨胀系数。

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常用典型值/标准参考值

温度范围

平均线膨胀系数 αₘ / ×10⁻⁶·°C⁻¹

备注

20～100°C    约 9.2    最常用匹配指标    

20～200°C    约 9.7    典型参考    

20～300°C    约 10.2    常用    

20～400°C    约 10.8    常用    

20～500°C    约 11.4    接近居里点附近，膨胀增大    

20～600°C    约 12.0    参考值，具体按标准    

实际供货质保书常给出 20～100°C、20～300°C、20～400°C、20～500°C 等区间的平均值。不同热处理状态、冷加工量和测量方向可能造成小幅波动。

3. 膨胀特性详解

4J50 是典型的 Fe-Ni 定膨胀合金，主要特点：

居里点约 500°C。
在居里点以下，合金的膨胀行为受磁性转变影响，α 随温度升高逐渐增大；在居里点附近会出现较明显的膨胀增大或峰值。

20～100°C 平均线膨胀系数约 9.2×10⁻⁶/°C。
这个数值使其适合与某些软玻璃、陶瓷或电子封装材料进行匹配封接。

与 4J29 可伐合金不同。
4J29 的膨胀系数更低，约 5×10⁻⁶/°C 量级，主要用于硬玻璃/陶瓷封接；4J50 的膨胀系数更高，更适合软玻璃封接或特定电子元器件。

温度区间不同，α 值不同。
例如 20～100°C 与 20～500°C 的平均线膨胀系数不是同一个值，选材时必须写明温度范围。

冷加工和应力会影响膨胀系数。
冷轧、冲压、弯曲后的板材可能存在应力和织构，导致膨胀系数略有变化。精密封接件通常需要在保护气氛或真空中进行退火，如 800～900°C 保温 1～2 h，缓冷，以获得稳定组织和膨胀性能。

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4. 4J50 板材常见供货与使用要点

板材状态：冷轧退火态、冷轧硬态、热轧退火态等。

常见厚度：冷轧板可从 0.05～5 mm，热轧板更厚，具体按标准或协议。

使用温度：一般建议在 ≤500°C 范围内使用，以保持其定膨胀特性。

典型用途：电真空器件、电子管、灯泡、继电器、集成电路引线、软玻璃封接、热双金属被动层等。

其他典型物理性能：密度约 8.25 g/cm³；电阻率约 0.42 μΩ·m；弹性模量约 160 GPa；热导率约 16 W/(m·K)。

5. 结论

4J50 铁镍合金板材的核心数据可概括为：

Ni：49.5～50.5%，Fe 余量，C≤0.05%，Si≤0.30%，Mn≤0.60%，P、S≤0.020%。

20～100°C 平均线膨胀系数约 9.2×10⁻⁶/°C；

20～300°C 约 10.2×10⁻⁶/°C；

20～400°C 约 10.8×10⁻⁶/°C；

20～500°C 约 11.4×10⁻⁶/°C。

居里点约 500°C，主要用于与软玻璃等材料匹配封接。

实际采购或设计时，应以 现行 GB/T 15018、GB/T 14985 或供货质保书实测值为准。