合金概述
4J29合金又称可伐(Kovar)合金。该合金在20~450℃具有与硅硼硬玻璃相近的线膨胀系数,居里点较高,并有良好的低温组织稳定性。合金的氧化膜致密,能很好地被玻璃浸润。且不与汞作用,适合在含汞放电的仪表中使用。是电真空器件主要密封结构材料。
标准对照
俄罗斯 | 美国 | 英国 | 日本 | 法国 | 德国 |
29HК | Kovar | Nilo K | KV-1 | Dilver P0 | Vacon 12 |
29HК-BИ | RodarTechallony Glasseal 29-17 | Telcaseal | KV-2KV-3 | Dilver P1 | Silvar 48 |
成分规范
C | Mn | Si | P | S | Cu | Cr | Mo | Ni | Co | Fe |
≤ |
0.03 | 0.5 | 0.30 | 0.020 | 0.020 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 28.5~29.5 | 16.8~17.8 | 余量 |
在平均线膨胀系数达到标准规定条件下,允许镍、钴含量偏离上表规定范围。铝、镁、锆和钛的含量各不大于0.10%,其总量应不大于0.20%。
热处理制度
标准规定的膨胀系数及低温组织稳定性的性能检验试样,在氢气气氛中加热至900℃±20℃,保温1h,再加热至1100℃±20℃,保温15min,以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出炉。
零件热处理工艺可分为:消除应力退火、中间退火、净化去气处理、预氧化处理。
(1)消除应力退火 为消除零件在机械加工后的残存应力要进行消除应力退火:470~540℃,保温1~2h,炉冷或空冷。
(2)中间退火 为消除合金在冷轧、冷拔、冷冲压过程中引起的加工硬化现象,以利于继续加工。工件需在干氢、分解氨或真空中,加热到750~900℃,保温14min~1h,然后炉冷,空冷或水淬。
(3)净化去气处理 零件成形后,预氧化处理前,需进行湿氢处理,处理前应进行除油。工作需在饱和湿氢中,加热到950~1050℃,保温10~30min,然后炉冷。
(4)预氧化处理 合金在湿氢处理后,熔封前一般要进行预氧化处理,使合金表面生成一层厚度均匀、致密的氧化膜,该氧化膜与基体结合牢固,且能很好地与熔融的玻璃浸润。零件在湿氢处理后,在大约800℃的空气中氧化。零件的增重在0.2~0.4mg/cm2范围为宜
应用领域
该合金是国际通用的典型的Fe-Ni-Co硬玻璃封接合金。经航空工厂长期使用,性能稳定。主要用于电真空元器件如发射管、振荡管、引燃管、磁控管、晶体管、密封插头、继电器、集成电路的引出线、底盘、外壳、支架等的玻璃封接。在应用中应使选用的玻璃与合金的膨胀系数相匹配。根据使用温度严格检验其低温组织稳定性。在加工过程中应进行适当的热处理,以保证材料具有良好的深冲引伸性能。当使用锻材时应严格检验其气密性。
物理性能
丝材和带材的抗拉强度应符合以下的规定。
状态 | δ/mm | 硬度HV |
深冲态 | >2.5 | ≤170 |
≤2.5 | ≤165 |
状态代号 | 状态 | σb/MPa |
丝材 | 带材 |
R | 软态 | <585 | <570 |
1/4I | 1/4硬态 | 585~725 | 520~630 |
1/2I | 1/2硬态 | 655~795 | 590~700 |
3/4I | 3/4硬态 | 725~860 | 600~770 |
I | 硬态 | >850 | >700 |