4J29（F15)可伐合金（带材）Kovar 4J29 铁镍钴膨胀合金性能 成份 热处理

  4J29（F15)可伐合金（带材）Kovar 4J29 铁镍钴膨胀合金性能 成份 热处理

Kovar 4J29 铁镍钴膨胀合金

美国牌号：Kovar、Rodar、Techallony Glasseal 29-17

德国牌号：Vacon 12、Silvar 48   

法国牌号：Dilver P0、Dilver P1

日本牌号：KV-1、KV-2、KV-3

Telcaseal

俄罗斯牌号：29HК、29HК-BИ

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。 

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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。

 4J29材料的技术标准 YB/T 5231-1993《铁镍钴玻封合金4J29和4J44技术条件》。

4J29化学成分 见表1-2。

表1-2                   %

在平均线膨胀系数达到标准规定条件下，允许镍、钴含量偏离表1-2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%。

4J29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。

 4J29品种规格与供应状态 品种有丝、带、板、管和棒材。

4J29熔炼与铸造工艺 用非真空感应炉、真空感应炉或电弧炉熔炼。

4J29应用概况与特殊要求 该合金是通用的典型的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。

4J29成形性能 该合金具有良好的冷、热加工性能，可制成各种复杂形状的零件。但应避免在含硫的气氛中加热。在冷轧时，当带材的冷应变率大于70%时，退火后会引起塑性各向异性；冷应变率在10%～15%范围时，合金在退火后会导致晶粒急剧长大，也将产生合金的塑性各向异性。当终应变率为60%～65%，晶粒度为7～8.5时，其塑性各向异性小[2,4,7～9]。

合金带材的杯突值与厚度的关系

4J29焊接性能 该合金可采用钎焊、熔焊、电阻焊等

方法与铜、钢、镍等金属焊接。当合金中锆含量大于0.06%时，

将影响板材的氩弧焊焊接质量，甚至使焊缝开裂。

该合金与玻璃封接前，应清洗干净，随后进行高温湿氢处

理、预氧化处理。

4J29零件热处理工艺 热处理可分为：应力退火、

中间退火、净化去气处理、预氧化处理。

(1)应力退火 为零件在机械加工后的残存应力要

进行应力退火：470～540℃，保温1～2h,炉冷或空冷。

(2)中间退火 为合金在冷轧、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[10]。

该合金不能用热处理硬化。

 4J29 应该概况与特殊要求

该合金是通用的典型的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。

光学三角架旋转镜法：

用光学三角架膨胀仪测试膨胀系数是目前国内冶金单位普遍采用的一种方法，在我国精密合金测试标准中规定选用此类膨胀仪为测量膨胀材料的膨胀系数的基准设备。进口的Liat z， DP-49， 以及长沙仪器厂出品的国产GP-1型都属于这种类型。这种膨胀仪可以测10°级，稳性好，测试效率高。光学三角架旋转镜法一般有二种方式：(i)绝对法绝对法是利用带反光镜的一小直角三角形金属板(图6)，固定三角形直角点，然后利用标准试样(Pyros) 和被测试样受热膨胀推动三角形的另二个点， 通过光路放大， 描绘出膨胀曲线。以Pyros试样表示在x轴上的行程， 当做温度坐标， 因为仪器厂出厂时Pyros标样的伸长量与温度的关系是给定的。y坐标表示试样的伸长AL，光学放大倍率K是已知的，所以按下式可以算出其平均膨胀系数a。

示差法

示差测量法也是利用带反光镜的小直角三角形金属板(图7)，但它与绝对测量法不同的是，固定点是直角三角形的一个最小的锐角点，标样在直角点上，试样在另一点上。当试样受热膨胀时标样在x轴上移动，同时又在y轴上移动，所以最终y坐标上反映出来的是标样和被测试样的位移差。示差装置提供了一个新的可能性12l，它允许比较两个近似的数值，并将它们大大放大了的差值作为温度的一个函数记录下来(绝对测量头放大倍数143~313倍，示差为320~653倍)，因此被测材料那怕有一些微弱的特征也会在曲线上记录下来。所以示差法不仅可测膨胀，还可以做金属材料的相变研究。通过在y轴上得到的位移差ya-y：和x轴上的温度差位移xx-xi，按式计算其a值：a=a标一(a标样一石葵)y2-ya=α标样-KX2-X1