4J45膨胀合金
材料牌号：4J45
俄罗斯牌号：46H
美国牌号：Niromet 46/Ferrovac 46 Ni
英国牌号：Nilo 45
法国牌号：Fe-Ni42
德国牌号：Vacodil 46
一、4J45概述
铁镍定膨胀合金是通过调整镍含量而获得在给定温度范围内能与膨胀系数不同的软玻璃和陶瓷匹配的一系列定膨胀合金，其膨胀系数和居里点随镍含量增加而增加。
该组合金是电真空工业中广泛使用的封接结构材料。
1.1 4J45材料牌号 4J45。
1.2 4J45相近牌号 见表1-1。
表1-1
俄罗斯 | 美国 | 英国 | 日本 | 法国 | 德国 |
46H | Niromet 46 Ferrovac 46 Ni | Nilo 45 | - | Fe-Ni42 - | Vacodil 46 |
1.3 4J45材料的技术标准
1.4 4J45化学成分 见表1-2。
表1-2%
C | Mn | Si | P | S | Al | Co | Ni | Fe |
≤ | ||||||||
0.05 | 0.80 | 0.30 | 0.020 | 0.020 | 0.10 | - | 44.5～45.5 | 余量 |
在平均线膨胀系数达到标准规定条件下，允许镍含量偏离表1-2规定的范围。
1.5 4J45热处理制度 标准规定的膨胀系数性能检验试样其热处理制度：在氢气气氛中将试样加热到900℃±20℃，保温1h，以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出炉。
1.6 4J45品种规格与供应状态 品种有棒材、管材、板材、带材和丝材。
1.7 4J45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。
1.8 4J45应用概况与特殊要求 4J45合金主要用于制作精密阻抗膜片，与人造蓝宝石、软玻璃、陶瓷封接。
在应用中应使选用的封接材料与合金的膨胀系数相配。
热处理时应控制其晶粒度，以保证材料具有良好的深冲引伸性能。
当使用锻、轧材时应严格检验材料的气密性。
二、4J45物理及化学性能
2.1 4J45热性能
2.1.1 4J45溶化温度范围 该组合金溶化温度约为1430℃。
2.1.2 4J45热导率 λ=14.7W/(m·℃)。
2.1.3 4J45比热容 该组合金的比热容均为502J/(kg•℃)。
2.1.4 4J45线膨胀系数 标准规定的合金平均线膨胀系数见表2-1。
合金的平均线膨胀系数见表2-2。
合金的膨胀曲线见图2-2。
表2-2
/10-6℃-1 | ||
20～300℃ | 20～400℃ | 20～450℃ |
6.5～7.2 | 6.5～7.2 | - |
2.2 4J45密度 ρ=8.18g/cm3。
2.3 4J45电性能 电阻率ρ=0.49μΩ·m。
表2-3
/10-6℃-1 | |||||||
20～100℃ | 20～200℃ | 20～300℃ | 20～350℃ | 20～400℃ | 20～450℃ | 20～500℃ | 20～600℃ |
7.5 | 7.5 | 7.1 | 7.1 | 7.2 | 7.1 | 8.3 | 9.5 |
2.4 4J45磁性能
2.4.1 4J45居里点 Tc=420℃。
2.4.2 4J45合金的磁性能
2.5 4J45化学性能 合金在大气、淡水和海水中有较好的耐腐蚀性。
三、4J45力学性能
3.1 4J45技术标准规定的性能
3.1.1 4J45硬度 深冲态带材应符合表3-1的规定。
厚度不大于0.2mm的带材不作硬度检验。
3.1.2 4J45抗拉强度 合金带材的抗拉强度应符合表3-2的规定。
3.2 4J45室温及各种温度下的力学性能
3.2.1 4J45硬度 该合金（退火态）硬度HV约为135。
表3-1 表3-2
δ/mm | HV |
| 状态代号 | 状态 | σb/MPa |
<2.5 | ≤170 | R | 软态 | <590 | |
≤2.5 | ≤165 | I | 硬态 | >820 |
3.2.2 4J45拉伸性能 该合金（退火态）室温拉伸性能见表3-3。
表3-3
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ/% | φ/% |
510 | - | 35 | - |
3.3 4J45持久和蠕变性能
3.4 4J45疲劳性能
3.5 4J45弹性性能
3.5.1 4J45弹性模量 该组合金的弹性模量E=158GPa。
四、4J45组织结构
4.1 4J45相变温度
4.2 4J45时间-温度-组织转变曲线
4.3 4J45合金组织结构 该合金为稳定的奥氏体组织。
4.4 4J45晶粒度 合金深冲带的晶粒度应不小于7级，小于7级的晶粒度不得超过面积的10%。
厚度小于0.13mm的带材估计平均晶粒度时，沿带材厚度方向的晶粒个数应不少于8个。
五、4J45工艺性能与要求
5.1 4J45成形性能 该合金很容易进行冷、热加工。
热加工温度不宜过高，加热时间不宜过长，应避免在含硫的气氛中加热。
当带材冷应变率大于75%时，退火后会引起塑性各向异性。
冷应变率在10%～15%，加热到950～1050℃时（在钎焊过程中不可避免）晶粒显著长大，致使合金塑性降低，对于薄的截面还可能丧失金属的真空气密性。
因此成品的最终应变率应控制在60%左右。
5.2 4J45焊接性能 该组合金具有良好的焊接性能，可钎焊和点焊。
该组合金与软玻璃等材料封接前应进行预氧化处理。
5.3 4J45零件热处理工艺 热处理可分为：消除应力退火、中间退火及预氧化处理。
(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：430～540℃，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。
工件需在真空或保护气氛中，加热到700～800℃，保温30～60min，然后炉冷、空冷或水淬。
(3)预氧化处理 该组合金作封接材料使用时，在封接前应进行预氧化处理。
使合金表面生成一层厚度均匀、致密的氧化膜。
零件在1100℃下，在饱和湿氢中，加热30min，然后在大约800℃的空气中氧化5～10min。
零件的增重在0.1～0.3mg/cm2为适宜。
该组合金不能用热处理硬化。
5.4 4J45表面处理工艺 在热处理、焊接或玻封之前，必须清除金属表面污物、油脂。
氧化层严重时可采用喷砂或先在熔融碱液中浸泡，然后再酸洗。
轻微氧化皮可用25%盐酸溶液在70℃下酸洗。
5.5 4J45切削加工与磨削性能 该合金切削加工特性和奥氏体不锈钢相似。
加工时采用高速钢或硬质合金刀具，低速切削加工，切削时可使用冷却剂。
磨削性能良好。
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商虎Sonhoo有色金属有限公司成立于2003年，地处经济发达的长三角地区——上海。
是一家以生产销售、现货仓储特种合金为主要业务。
本公司专业生产特种合金和镍基合金，品种包括哈氏合金、蒙乃尔、因科乃尔、因科洛伊、镍等高温合金、耐蚀合金的大型生产，有着杰出的研发、生产、销售和技术支持等精英团队，累积了丰富的炼钢、轧钢、锻造、扎管的经验。
商虎Sonhoo供货形态可为钢带、板、管、棒、及各类锻件、法兰等，执行标准有ISO9001：2008质量管理体系认证及全国工业产品生产许可证的领证。
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——上海商虎有色金属有限公司——生产范围——.
Nickel 200 UNS N02200
Nickel 200, Nickel 99.2
Nickel 201 UNS N02201
Nickel 201, LC Nickel 99.2
ASTM B-168, ASTM B-829, ASTM B-775, ASTM B-751, ASTM B-161, ASTM B-725, ASTM B-163, ASTM B-730, ASTM B-162, ASTM B-160, ASTM B-564, ASTM B-366, ASME SB-168, ASME SB-829, ASME SB-775, ASME SB-751, ASME SB-161, ASME SB-725, ASME SB-163, ASME SB-730, ASME SB-162, ASME SB-160, ASME SB-564, ASME SB-366, AMS5553
ALLOY 400 UNS N04400 Din 2.4360
ALLOY 400 BS 3076 NA13, Class A, ASTM B164
Monel 400?, Nickelvac? 400, Nicorros? 400
Monel R405? UNS N04405
Monel K500? UNS N05500 Din 2.4375
ALLOY K-500 BS 3076 NA18, , ASTM B865
ASTM B-165, ASTM B-725, ASTM B-163, ASTM B-127, ASTM B-164, ASTM B-564, ASTM B-366, ASTM B-865, ASTM B-829, ASTM B-775, ASTM B-165, ASTM B-730, ASTM B-751, ASME SB-165, ASME SB-725, ASME SB-163, ASME SB-127, ASME SB-164, ASME SB-564, ASME SB-366, ASME SB-865, ASME SB-829, ASME SB-775, ASME SB-165, ASME SB-730, ASME SB-751, AMS4544
ALLOY 600 UNS N06600
Inconel 600?, Nickelvac? 600, Ferrochronin? 600
ALLOY 617 UNS N06617
Inconel 617?, Nicrofer 5520?
ALLOY 625 UNS N06625
Inconel 625?, Chronin? 625, Altemp? 625, Haynes? 625, Nickelvac? 625, Nicrofer? 6020
Alloy 718 UNS N07718
Inconel 718?, Nicrofer? 5219, Allvac? 718, Haynes? 718, Altemp? 718
ASTM B-168, ASTM B-443, ASTM B-166, ASTM B-446, ASTM B-637, ASTM B-167, ASTM B-829, ASTM B-517, ASTM B-775, ASTM B-444, ASTM B-705, ASTM B-163, ASTM B-516, ASTM B-751, ASTM B-704, ASTM B-366, ASTM B-564 ASME SB-168, ASME SB-443, ASME SB-166, ASME SB-446, ASME SB-637, ASME SB-167, ASME SB-829, ASME SB-517, ASME SB-775, ASME SB-444, ASME SB-705, ASME SB-163, ASME SB-516, ASME SB-751, ASME SB-704, ASME SB-366, ASME SB-564, AMS5540, AMS5870, AMS5715, AMS5889, AMS5888, AMS5887, AMS5596, AMS5662, AMS5663, AMS5664, AMS5542, AMS5598, AMS5667, AMS5599, AMS5879, AMS5666
Cast And Wrought Nickel-Cobalt-Iron Base SuperAlloys for Gas Turbine Engine, Turbine Blades, Industrial Gas Turbine Rotors
IN738 LC, IN713 LC, IN939, IN100, B1900, RENE80, RENE88, RENE95
IN738LC, IN713LC, IN-939, IN-100, B-1900, RENE-80, RENE-88, RENE-95
IN 738 LC, IN 713 LC, IN 939, IN 100, B 1900, RENE 80, RENE 88, RENE 95
PWA1422, PWA1484, PWA1426, C1023, MARM002, X45, FSX414
PWA 1422, PWA 1484, PWA 1426, C 1023, MARM002, X 45, FSX 414
ALLOY X-750 UNS N07750
Inconel X750?, Haynes X750?, Pyromet? X750, Nickelvac? X750, Nicrofer? 7016
ALLOY 800 UNS N08800
Incoloy 800H?, Ferrochronin? 800, Nickelvac? 800, Nicrofer? 3220
Incoloy 800H? UNS N08810
Incoloy 800HT? UNS N08811
ALLOY 825 UNS N08825
Incoloy 825?, Nickelvac? 825, Nicrofer? 4221
ASTM B-409, ASTM B-424, ASTM B-408, ASTM B-425, ASTM B-407, ASTM B-829, ASTM B-514, ASTM B-775, ASTM B-423, ASTM B-705, ASTM B-515, ASTM B-751, ASTM B-163, ASTM B-704, ASTM B-366, ASTM B-564, ASME SB-409, ASME SB-424, ASME SB-408, ASME SB-425, ASME SB-407, ASME SB-829, ASME SB-514, ASME SB-775, ASME SB-423, ASME SB-705, ASME SB-515, ASME SB-751, ASME SB-163, ASME SB-704, ASME SB-366, ASME SB-564, AMS5871, AMS5660, AMS5661
Alloy C22 UNS N06022
Hastelloy C22?, Inconel? 22, Nicrofer? 5621
Alloy C276 UNS N10276
Hastelloy C276?, Nickelvac? HC-276, Inconel? C276, Nicrofer? 5716
Alloy B2 UNS N10665
Hastelloy B2?, Nimofer? 6928
ALLOY X UNS N06002
Hastelloy X?, Nickelvac? HX, Nicrofer? 4722, Altemp? HX, Inconel? HX
ASTM B-575, ASTM B-333, ASTM B-435, ASTM B-574, ASTM B-335, ASTM B-572, ASTM B-622, ASTM B-619, ASTM B-775, ASTM B-829, ASTM B-516, ASTM B-626, ASTM B-751, ASTM B-366, ASTM B-564, ASME SB-575, ASME SB-333, ASME SB-435, ASME SB-574, ASME SB-335, ASME SB-572, ASME SB-622, ASME SB-619, ASME SB-775, ASME SB-829, ASME SB-516, ASME SB-626, ASME SB-751, ASME SB-366, ASME SB-564, AMS5530, AMS5750, AMS5894, AMS5548, AMS5617, AMS5750
Maraging 250 / Maraging C250 / Vascomax C250? UNS K92890
Maraging 300 / Maraging C300 / Vascomax C300? UNS K93120
Vascomax? 300, Maraging C300
Maraging 350 / Maraging C350 / Vascomax C350?
Vascomax? 350
Custom? 450 XM-25 / CUSTOM-450 XM25
Rene 41? UNS N07041
Rene 41?, Allvac Rene? 41, Haynes? R-41, Udimet? R41
Multimet N155? - UNS R30155
Haynes 25? UNS R30605 Alloy L605
Haynes 188? - UNS R30188
Haynes? 188, Udimet? 188 Conicro? 4023
Waspalloy? UNS N07001
Waspalloy?, Allvac? Waspalloy?
MP35N? UNS R30035
MP159? UNS R30159
Cobalt Alloy 6B UNS R30006
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