4J33膨脹合金
一、4J33精密合金概述:
4J33是結合我國的陶瓷特點研制的陶瓷封接合金。合金在-60℃~600℃溫度範圍內具有與95%Al2O3陶瓷相近的線膨脹係數。主要用於和陶瓷進行匹配封接,是電真空工業中重要的封接結構材料。
二、4J33組織結構:
1、4J33相變溫度: 4J34合金 γ→α相變溫度在-80℃以下。4J33較4J34組織穩定。
2、4J33時間-溫度-組織轉變曲線
3、4J33合金組織結構:該合金的組織為單相奧氏體。
當合金成分不當時,在常溫或低溫下將發生不同程度的奧氏體(γ)向針狀馬氏體(α)轉變。相變時伴隨著體積膨脹效應。合金的膨脹係數相應增高,致使封接件的內應力劇增,甚至造成部分損壞。影響合金低溫組織穩定性的主要因素是合金的化學成分。從Fe-Ni-Co三元相圖中可以看到,鎳是穩定奧氏體(γ)相的主要元素,鎳含量偏高有利於γ相的穩定。隨合金總變形率增加其組織愈趨向穩定。合金的成分偏析也可能造成局部區域的γ→α相變。此外,晶粒粗大也會γ→α相變[2,5,6]。
4、4J33晶粒度:標準規定,深衝態帶材的晶粒度應不小於7級,小於7級的晶粒不得超過面積的10%。對厚度小於0.13mm的帶材,估計平均晶粒度時,沿帶材厚度方向晶粒個數應不少於8個。
冷應變率為60%~70%的1mm厚4J33帶材,在表4-1所示溫度下退火,空冷後,按YB 027-1992附錄A進
行晶粒度評級,
三、4J33工藝性能與要求:
1、4J33成形性能:該合金具有良好的冷、熱加工性能,可制成復雜形狀的零件。但應避免在含*的氣氛中加熱。在冷加工時,帶材的冷應變率大於70%,退火後會引起塑性各向異性。應變率在10%~15%內,合金在退火時會導致晶粒急劇長大,也將產生合金的塑性各向異性。當*終應變率為60%~65%,晶粒度7~8.5級時,其塑性各向異性**。
2、4J33焊接性能:該合金可採用釬焊、熔焊、電阻焊等方法與銅、鋼、鎳等金屬焊接。當合金中鋯含量大於0.06%時,將影響板材的氬弧焊焊接質量,甚至使焊縫開裂。
該合金的零件在與陶瓷封接前,應進行退火、清洗、鍍鎳,然後與金屬化後再鍍鎳的陶瓷件用銀焊封接。
3、4J33零件熱處理工藝:熱處理可分為:應力退火、中間退火。
(1)、應力退火:為零件在機械加工後的殘存應力,要進行應力退火:470~540℃,保溫1~2h,爐冷或空冷。
(2)、中間退火:為合金在冷軋、冷拔、冷衝壓過程引起的加工硬化現象,以利於繼續加工。工件需在幹氫、分解氨或真空中加熱到750~900℃,保溫15min~1h,然後爐冷、空冷或水淬。
該合金不能用熱處理硬化。
4、4J33表面處理工藝:表面處理可用噴砂、拋光、酸洗。該合金具有良好的電鍍性能,表面能鍍金、銀、鎳、鉻等金屬。
5、4J33切削加工與磨削性能:該合金切削加工特性和奧氏體不銹鋼相似。加工時採用高速鋼或硬質合金刀具,低速切削加工。切削時可使用冷卻劑。該合金磨削性能良好。