4J29 圆棒就是4J29 可伐合金圆棒,材料本质是 Fe-Ni-Co 定膨胀合金/封接合金,典型成分为 Fe-29Ni-17Co。它俗称可伐合金、Kovar、玻封合金,中国标准牌号为 4J29,美国对应 ASTM F15 / UNS K94610 / Kovar。圆棒只是形态,另有板、带、丝、管等。
1. 牌号含义与对应关系
中国精密合金牌号中:
4J:4 表示“膨胀合金”,J 表示“精密合金”;
29:序号;
4J29:即 Ni29Co17 型铁镍钴定膨胀封接合金。
“可伐”是英文 Kovar 的音译,原为商业商标,后来常作为这类合金的通用叫法。狭义上,可伐合金通常就指 4J29。
常见对应牌号:
国家/体系
对应牌号/名称
中国
4J29
美国
Kovar、ASTM F15、UNS K94610
俄罗斯
29НК
德国
NiCo29-17、Vacovit 29 等
日本
Nilo K、KV-2 等
英国
Telcoseal 29 等
法国
N29 等
注意:这些是近似对应,不同标准成分范围可能略有差异。
2. 典型化学成分
元素
含量 wt%
Ni
28.5–29.5
Co
16.8–17.8
Fe
余量
C
≤0.03
Mn
≤0.50
Si
≤0.30
P
≤0.020
S
≤0.020
Cu
≤0.20
Cr
≤0.20
Mo
≤0.20
3. 核心特性
4J29 的关键特点是:在室温至约 400–450℃ 范围内,具有与硬玻璃、陶瓷相近的线膨胀系数,因此能做玻璃-金属、陶瓷-金属封接。
典型性能:
项目
典型值
密度
约 8.36 g/cm³
熔点
约 1450℃
居里点
约 435℃
20–400℃ 平均线膨胀系数
约 5.0–5.6×10⁻⁶/K
电阻率
约 0.49 μΩ·m,即 49 μΩ·cm
热导率
约 17 W/(m·K)
弹性模量
约 138 GPa
退火态抗拉强度
约 450–600 MPa
退火态延伸率
约 20–35%
退火态硬度
约 HB 130–160
可伐在居里点以下呈铁磁性且膨胀系数低;高于居里点后膨胀系数会明显增大。
4. 常见标准
4J29 圆棒常见执行/参考标准包括:
GB/T 14986.1《精密合金 第1部分:牌号和化学成分》
GB/T 14985《膨胀合金棒材》
YB/T 5231《定膨胀封接合金》
ASTM F15 / UNS K94610
采购时最好注明:牌号、状态、直径、表面、执行标准、质保书。
5. 用途
4J29 圆棒主要用于机加工成:
玻璃封接插针、引线、管脚;
电真空器件、微波管、继电器、连接器;
集成电路、半导体、激光器、光通信封装外壳;
航空电子、传感器、仪器仪表结构件;
与硬玻璃或陶瓷封接的电极、法兰、壳体等。
6. 加工与热处理要点
退火:常在真空或氢气中 800–1000℃ 退火,封接前可能采用湿氢或真空退火。
预氧化:与玻璃封接前,常在 700–800℃ 空气中短时氧化,形成利于封接的氧化膜。
避免长期停留:尽量避免在 400–500℃ 长期保温,以免影响膨胀性能。
切削:类似奥氏体不锈钢,易粘刀,建议低速、大冷却、硬质合金刀具。
冷加工:加工硬化明显,需中间退火。
焊接:可钎焊、点焊、激光焊;与陶瓷封接常需金属化或镀镍。
总结
4J29 圆棒 = 国标 4J29 可伐合金圆棒 = Fe-29Ni-17Co 定膨胀封接合金圆棒。它对应美国 Kovar / ASTM F15 / UNS K94610,核心用途是与硬玻璃、陶瓷进行匹配封接,广泛用于电真空、半导体、激光、光通信和航空电子等领域。
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