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4J78
一、4J78概述
4J78合金的磁導率低,和其他無磁瓷封合金相比膨脹系數(shù)也較低,故稱為無磁定膨脹瓷封合金。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、無氧銅等無磁瓷封材料。主要用作電真空器件中的無磁瓷封材料。
1.1 4J78材料牌號 4J78。
1.2 4J78相近牌號 75HM(俄羅斯)。
1.3 4J78材料的技術(shù)標準 YB/T 5233-1993《無磁定膨脹瓷封合金4J78、4J80、4J82技術(shù)條件》。
1.4 4J78化學成分 見表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)達到標準規(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 標準規(guī)定的膨脹系數(shù)性能檢驗試樣在保護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 用真空感應爐熔煉。
1.8 4J78應用概況與特殊要求 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磁瓷封材料。在使用中應嚴格控制熱處理工藝,以保證合金具有良好的加工性能。
二、4J78物理及化學性能
2.1 4J78熱性能
2.1.1 4J78熔化溫度范圍 1400~1420℃[4]。
2.1.2 4J78熱導率 見表2-1。
2.1.3 4J78線膨脹系數(shù) 標準規(guī)定的合金平均線膨脹系數(shù)見表2-2。
4J78合金的平均線膨脹系數(shù)見表2-3。
表2-1[1] 表2-2[1]
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[1]
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 標準規(guī)定μ16000≤1.251×10-3mH/m。合金在不同磁場強度下的磁導率見表2-4。
2.5 4J78化學性能 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 |
三、4J78力學性能
3.1 4J78技術(shù)標準規(guī)定的性能
3.2 4J78室溫及各種溫度下的力學性能
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。
四、4J78組織結(jié)構(gòu)
4.1 4J78相變溫度
4.2 4J78時間-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,合金為α相;當溫度低于770℃時,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。但在合金熱處理條件下合金組織為單一奧氏體組織。當合計冷應變率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進行晶粒度評級,結(jié)果見表4-1。
表4-1[4]
退火溫度/℃ |
850 |
900 |
950 |
1000 |
1050 |
1100 |
晶粒度級別 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5.5 |
4 |
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)適當熱處理后,其晶粒度級別為5~6級,維氏硬度應為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 合金冷應變中間退火應在氫氣(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。