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。

 

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：該合金的組織爲單相奧氏體。

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、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。

冷應變率爲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、4J33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、4J33零件熱處理工藝：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、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。

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