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4J78膨脹合金
一、4J78概述
4J78合金的磁導(dǎo)率低,和其他無(wú)磁瓷封合金相比膨脹系數(shù)也較低,故稱為無(wú)磁定膨脹瓷封合金。合金中添加少量銅,能改善其加工性能。該合金的瓷封綜合性能優(yōu)于蒙乃爾(Monel)、不銹鋼、無(wú)氧銅等無(wú)磁瓷封材料。主要用作電真空器件中的無(wú)磁瓷封材料。
1.1 4J78材料牌號(hào) 4J78。
1.2 4J78相近牌號(hào) 75HM(俄羅斯)。
1.3 4J78材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) YB/T 5233-1993《無(wú)磁定膨脹瓷封合金4J78、4J80、4J82技術(shù)條件》。
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1.4 4J78化學(xué)成分 見(jiàn)表1-1。
表1-1 %
C P S Mn Si Mo Cu Ni
≤
0.05 0.020 0.020 0.40 0.30 20.0~22.0 ≤1.5 余量
在平均線膨脹系數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下,允許鉬、銅含量偏離表1-1規(guī)定范圍。
1.5 4J78熱處理制度 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)性能檢驗(yàn)試樣在保護(hù)氣氛或真空中加熱到1000 ~1050℃,保溫30~40min,以不大于5℃/min速度冷卻到300℃以下出爐。
1.6 4J78品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 品種有棒、管、板、絲和帶材。
1.7 4J78熔煉與鑄造工藝 用真空感應(yīng)爐熔煉。
1.8 4J78應(yīng)用概況與特殊要求 該合金經(jīng)工廠使用,性能穩(wěn)定。合金用作陀螺儀及其他電真空器件的無(wú)磁瓷封材料。在使用中應(yīng)嚴(yán)格控制熱處理工藝,以保證合金具有良好的加工性能。
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二、4J78物理及化學(xué)性能
2.1 4J78熱性能
2.1.1 4J78熔化溫度范圍 1400~1420℃。
2.1.2 4J78熱導(dǎo)率 見(jiàn)表2-1。
2.1.3 4J78線膨脹系數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的合金平均線膨脹系數(shù)見(jiàn)表2-2。
4J78合金的平均線膨脹系數(shù)見(jiàn)表2-3。
表2-1 表2-2
θ/℃ 20 300 600 θ/℃ 20~500 20~600
λ/(W/(m·℃)) 13.8 15.5 16.7 /10-6℃-1 12.1~12.7 12.4~13.0
表2-3
θ/℃ 20~100 20~200 20~300 20~400 20~500 20~600 20~700 20~800 20~900 20~1000 20~1050
/10-6℃-1 11.3 11.6 11.8 12.1 12.4 12.5 13.2 13.7 14.2 14.7 15.0
2.2 4J78密度 ρ=9.38g/cm3。
2.3 4J78電性能
2.3.1 4J78電阻率 ρ=1.17μΩ·m。
2.4 4J78磁性能 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定μ16000≤1.251×10-3mH/m。合金在不同磁場(chǎng)強(qiáng)度下的磁導(dǎo)率見(jiàn)表2-4。
2.5 4J78化學(xué)性能 合金在大氣、海水和熱帶氣候條件下具有高的耐腐蝕性。
表2-4
H/(A/m) 4000 8000 12000 16000 32000 40000 80000
μ/(10-3mH/m) 1.251 1.251 1.251 1.251 1.251 1.251 1.250
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三、4J78力學(xué)性能
3.1 4J78技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能
3.2 4J78室溫及各種溫度下的力學(xué)性能
3.2.1 4J78硬度 合金(軟態(tài))在常溫下的硬度HV=234~247。
3.2.2 4J78拉伸性能 合金(軟態(tài))在常溫下的拉伸性能見(jiàn)表3-1。
表3-1
σb/MPa σs/MPa δ(L0=50mm)/%
869 353 35
3.3 4J78持久和蠕變性能
3.4 4J78疲勞性能
3.5 4J78彈性性能 彈性模量E=222GPa。
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四、4J78組織結(jié)構(gòu)
4.1 4J78相變溫度
4.2 4J78時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
4.3 4J78合金組織結(jié)構(gòu) 在Ni-Mo相圖中,該合金處于兩相區(qū)。在平衡條件下,高于770℃時(shí),合金為α相;當(dāng)溫度低于770℃時(shí),由α相中析出β相,成為α+β兩相。β相是一種中間化合物Ni4Mo,在α相中具有彌散硬化作用。但在合金熱處理?xiàng)l件下合金組織為單一奧氏體組織。當(dāng)合計(jì)冷應(yīng)變率60%~70%的1mm厚帶材,在表4-1所示溫度下退火,空冷后,按YB 027-1992進(jìn)行晶粒度評(píng)級(jí),結(jié)果見(jiàn)表4-1。
表4-1
退火溫度/℃ 850 900 950 1000 1050 1100
晶粒度級(jí)別 9 8 7 6 5.5 4
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五、4J78工藝性能與要求
5.1 4J78成形性能 合金有較好的加工性及深沖引伸性能。合金帶材經(jīng)適當(dāng)熱處理后,其晶粒度級(jí)別為5~6級(jí),維氏硬度應(yīng)為174~207,以利于零件的深沖引伸。
5.2 4J78焊接性能 合金可采用氬弧焊。
5.3 4J78零件熱處理工藝 合金冷應(yīng)變中間退火應(yīng)在氫氣(或真空)中加熱到1050~1080℃,保溫40min,水淬。為獲得較低的硬度值,熱處理溫度可適當(dāng)提高。
5.4 4J78表面處理工藝 表面處理可采用噴砂、拋光、酸洗。
5.5 4J78切削加工與磨削性能 合金可采用硬質(zhì)合金刀具切削加工。磨削性能較好。
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