4J34 ？材料牌號：4J34精密合金 牌號：31HК(Ni31Co20)/24HК(Ni25Co28) 美國牌號：Ceramvar(Ni27Co25) 德國牌號：Vacon20(Ni28Co20) 一、4J34精密合金概述： 4J34是結合我國的陶瓷特點研製的陶瓷封接合金。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。 1、4J34材料牌號：4J34。 2、4J34相近牌號：見表1-1。       表1-1 美國 德國 31HК(Ni31Co20) / 24HК(Ni25Co28) Ceramvar(Ni27Co25) Vacon20(Ni28Co20) 3、4J34材料的技術標準： 4、4J34化學成分： 見表1-2。 表1-2                                                                 C≤ Si≤ Mn≤ P≤ S≤ Cr≥ Ni≥ Mo≥ Cu≤ 0.05 0.30 0.50 0.020 0.020 - 28.5-29.5 - - 其他 Al≤ Ti≤ Fe≤ Co≤ V≤ W≤ Nb≤ N≤ - - 餘量 19.5-20.5 - - - - 在平均線膨脹係數達到標準規定條件下，允許鎳、 含量偏離表1-2規定範圍。 5、4J34熱處理制度：標準規定的膨脹係數及低溫組織穩定性的性能檢驗試樣，在保護氣氛或真空中加熱到900℃±20℃,保溫1h，以不大於5℃/min速度冷至200℃以下出爐。 6、4J34品種規格與供應狀態：品種有絲、管、板、帶和棒材。 7、4J34熔鍊與鑄造工藝：用非真空感應爐、真空感應爐或電弧爐熔鍊。 8、4J34應用概況與特殊要求：該合金經航空工廠長期使用，性能穩定。主要用於電真空元件與Al2O3陶瓷封接。製造大型電子管和磁控管的電極、引出盤和引出線。在使用中應使選用的陶瓷與合金的膨脹係數相匹配。當選用合金時，應根據使用溫度嚴格檢驗低溫組織穩定性。在加工過程中應進行適當的熱處理，以保證材料具有良好的深衝引伸性能。當使用鍛材時應嚴格檢驗其氣密性。

4J34物理及化學性能：   
1、4J34熱性能：                                        
(1)、4J34熔化溫度範圍：該合金溶化溫度約爲1450℃
(2)、4J34熱導率： 
(3)、4J34線膨脹係數：標準規定的合金平均線膨脹係數見表2-1。
該合金的平均線膨脹係數見表2-2。4J34合金的膨脹曲線見圖2-1。
表 2-1                                                                                                                         表 2-2

/10-6℃-1				/10-6℃-1
20～400℃	20～500℃	20～600℃		20～300℃	20～400℃	20～500℃	20～600℃
6.3～7.1	-	7.8～8.5		6.8	6.4	6.8	8.2

2、4J34密度：ρ=8.29g/cm3
3、4J34電性能：
(1)、4J34電阻率： ρ=0.45μΩ·m
(2)、4J34電阻溫度係數：
4、4J34磁性能：
(1)、4J34居里點：Tc=470℃

(2)、4J34合金的磁性能：見表2-6。
表 2-6

H/(A/m)	B/T	H/(A/m)	B/T
8	0.7×10-2	160	0.65
16	1.5×10-2	400	1.01
24	2.7×10-2	800	1.21
40	5.6×10-2	2000	1.46
80	0.25	4000	1.62

在4000A/m下，剩餘磁感應強度Br=0.89T,矯頑力Hc=83.2A/m
5、4J34化學性能：該合金在大氣、淡水和海水中具有較好的耐腐蝕性。

4J34力學性能：
1、4J34技術標準規定的性能：
(1)、4J34硬度：深衝態帶材的硬度應符合表3-1的規定。厚度不大於0.2mm的帶材不做硬度檢驗。
表 3-1

狀態	δ/mm	HV
深衝態	>2.5	≤170
	≤2.5	≤165

(1)、4J34抗拉強度：絲材和帶材的抗拉強度應符合表3-2的規定。
表 3-2

狀態代號	狀態	σb/MPa
		絲材	帶材
R	軟態	<585	<570
Y	硬態	>860	>700

2、4J34室溫及各種溫度下的力學性能：
(1)、4J34硬度：合金帶材（退火態）硬度見表3-3。
(2)、4J34拉伸性能：合金（退火態）在室溫的拉伸性能見表3-3。
表 3- 3

σb/MPa	σP0.2/MPa	δ/%	HV
539	343	32	158

3、4J34持久和蠕變性能：
4、4J34疲勞性能 ：
5、4J34彈性性能： 彈性模量E=142GPa。

4J34組織結構：
1、4J34相變溫度：4J34合金 γ→α相變溫度在-80℃以下。           
2、4J34時間-溫度-組織轉變曲線：
3、4J34合金組織結構：該合金的組織爲單相奧氏體。按1.5規定的熱處理制度處理後，4J34再經-78.5℃下冷凍，不應出現馬氏體組織。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。相變時伴隨着體積膨脹效應。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，晶粒粗大也會促進γ→α相變[2,5,6]。
4、4J34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。

 

4J34工藝性能與要求：
1、4J34成形性能：該合金具有良好的冷、熱加工性能，可製成各種複雜形狀的零件。但應避免在含硫的氣氛中加熱。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 終應變率爲60%～65%，晶粒度7～8.5級時，其塑性各向異性 。
2、4J34焊接性能：該合金可採用釺焊、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、4J34零件熱處理工藝：熱處理可分爲：消除應力退火、中間退火。
(1)、消除應力退火：爲消除零件在機械加工後的殘存應力，要進行消除應力退火：470～540℃，保溫1～2h，爐冷或空冷。
(2)、中間退火：爲消除合金在冷軋、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 、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、4J34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、4J34切削加工與磨削性能：該合金切削加工特性和奧氏體不鏽鋼相似。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。

4J34品種規格與供應狀態：
1、規格：無縫管、鋼板、圓鋼、鍛件、法蘭、圓環、焊管、鋼帶、絲材及配套焊材。
2、交貨狀態：無縫管：固溶+酸白，長度可定尺；板材：固溶、酸洗、切邊；焊管：固溶酸白+RT%探傷，鍛件：退火+車光；棒材以鍛軋狀態、表面磨光或車光；帶材經冷軋、固溶軟態、去氧化皮交貨；絲材以固溶酸洗盤狀或直條狀、固溶直條細磨光狀態交貨。