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4J33合金成分、抗拉、屈服、密度、硬度全览

发布:sonhooalloy 浏览:65097次

4J33合金百科解析:成分、性能与应用全览

一、 概述

4J33合金,是一种在电子工业、电真空领域以及精密仪器制造中至关重要的定膨胀玻封合金。所谓“定膨胀”,是指该合金在特定的温度范围内(通常指-60°C至+600°C),其热膨胀系数与特定的硬质玻璃(如DM-308、DM-305等)相匹配。这使得它能够与玻璃进行气密性的封装,在冷却过程中不会因膨胀系数的差异而产生破坏性应力,从而确保电子元器件(如晶体管、集成电路外壳、微波窗等)的长期稳定性和可靠性。它属于铁-镍-钴合金体系,是精密材料领域的杰出代表。

二、 化学成分

4J33合金的化学成分是其性能的基石,其配比经过精密设计,以确保获得理想的热膨胀特性与机械性能。

该合金以 作为基体元素。 是主要的合金元素,其含量被精确控制在约32.1%至33.6%的狭窄范围内,镍元素的加入对调整合金的奥氏体稳定性和热膨胀行为起着决定性作用。 是另一个关键元素,含量通常在13.6%至14.6%之间,钴的加入能进一步抑制合金在特定温度区间的膨胀,使其曲线更好地与硬质玻璃吻合。

除了这些主要元素,合金中还含有微量的。这些杂质元素被严格限制在极低的水平,例如碳含量通常不大于0.03%,磷和硫均不大于0.020%,以确保合金具有良好的加工性能、焊接性能和封接性能,避免有害相的产生。部分标准还可能要求控制 的含量在一个极低的范围(如不大于0.01%),以进一步提升材料的综合品质。


三、 关键力学与物理性能指标

1. 密度
4J33合金的密度较高,典型值约为8.17克/立方厘米。这一数值反映了其含有大量镍、钴等重质金属,较高的密度也为其带来了一定的结构刚性和稳定性。

2. 硬度
4J33合金的硬度与其热处理状态(退火态或冷加工态)密切相关。在软态(即充分退火状态)下,其维氏硬度典型值一般不大于150HV。这种较低的硬度使其易于进行冲压、剪切、深拉等冷加工成型。而在冷硬态(如冷轧、冷拔后),其硬度会显著升高。

3. 抗拉强度与屈服强度
与硬度类似,4J33合金的强度指标也强烈依赖于材料的状态。
在退火软态下,其抗拉强度相对较低,典型值约在540兆帕 左右,其屈服强度则约为315兆帕。这种较低的强度和高塑性正是封接前加工所需要的。
在经过冷变形加工后,其强度会得到显著强化,抗拉强度可以轻松提升至700兆帕以上,屈服强度也相应大幅提高,但塑性会有所下降。具体数值取决于冷加工率。

四、 执行标准

为了保证4J33合金生产制造的质量一致性与可靠性,各国和相关行业都制定了严格的技术标准。在中国,最核心的标准是国家标准,具体为:

  • GB/T 15018-1994《精密合金牌号》:该标准定义了4J33这一牌号及其所属类别。

  • GB/T 15019-1994《精密合金的包装、标志和质量证明书的一般规定》:对产品的流通环节进行了规范。

  • GB/T 15014-1994《弹性元件用合金》:虽然名称针对弹性元件,但其中包含了4J33等定膨胀合金的具体技术要求,是指导材料生产和检验的关键技术文件。

除了国标,在航空航天、军工等对可靠性要求极高的领域,还会采用更为严格的航空标准,例如Q/6S 234-19,该标准通常对材料的成分波动、杂质控制、组织均匀性及性能稳定性提出了更高的要求。


总结

4J33合金凭借其与硬质玻璃完美匹配的热膨胀特性、适宜的力学性能以及良好的加工性,成为了电真空技术和微电子封装领域不可或缺的关键材料。从化学成分的精准控制,到力学性能(抗拉、屈服、硬度)的可调性,再到严格的执行标准,每一个环节都确保了它能够在苛刻的应用环境中实现稳定、可靠的气密封接,堪称现代工业中的“隐形守护者”。

详细分析

1. 基本信息(源自公开工商信息)

成立时间:2003年07月08日(截至2024年,已运营超过21年,不属于新公司,有一定的行业积淀)。

经营范围:主要涵盖有色金属、金属材料、矿产品、化工产品等的销售,以及从事货物及技术的进出口业务。

2. 优势与积极方面

经验与存续时间:成立超过10年,表明公司在市场竞争中生存了下来,拥有一定的客户资源、供应链关系和行业经验。

地理位置:位于上海这一全国金融、贸易和物流中心,信息灵通,交通便利,便于开展国内及进出口业务。

资质齐全:拥有“货物进出口”资质,意味着可以开展国际贸易业务,这对于有色金属这类大宗商品贸易非常重要。

他们主营的镍基合金通常包括以下几大类和具体牌号:

一、 高温合金系列

这类合金在高温下具有优异的强度、抗蠕变和抗氧化能力。

Inconel 系列:

Inconel 600: 耐高温、耐腐蚀,常用于热处理设备、化学处理行业。

Inconel 601: 极高的抗氧化性,常用于热处理炉构件、工业炉。

Inconel 625: 明星产品,具有优异的疲劳强度和抗氯离子应力腐蚀开裂能力,广泛应用于海洋、航空航天和化工领域。

Inconel 718: 最广泛使用的高温合金之一,在高温下具有极高的强度,是航空发动机和燃气轮机关键部件的首选材料。

Inconel X-750: 通过时效硬化获得高强度,用于燃气轮机零件、火箭发动机部件。

Hastelloy 系列:

Hastelloy C-276: 王牌耐腐蚀合金,对多种苛刻的化学介质有极佳的耐腐蚀性,是化工行业的标杆材料。

Hastelloy C-22: 比C-276更优异的抗点蚀和缝隙腐蚀能力,用于更苛刻的环境。

Hastelloy B-2/B-3: 专门抵抗还原性介质(如盐酸、硫酸)的腐蚀。

二、 耐腐蚀合金系列

这类合金在常温或中温下对各类酸、碱、盐等腐蚀介质有极强的抵抗力。

Monel 系列:

Monel 400: 对氢氟酸、海水、碱液等有极佳的耐蚀性,常用于海洋和化工环境。

Monel K-500: 在Monel 400的基础上增加了强度,具有磁性,用于泵轴、油阀等。

其他镍铜、镍铬合金:

Alloy 20: 优异的抗硫酸腐蚀能力,常用于硫酸环境下的化工设备。

Nickel 200/201: 纯镍,具有优异的耐腐蚀性和导电性,常用于处理苛性碱的环境。


三、 精密合金系列

这类合金具有特殊的物理性能,如低膨胀、恒弹性等。

Invar 36: 因瓦合金,具有极低的热膨胀系数,用于精密仪器、航空航天领域需要尺寸稳定的零件。

Ni-Span-C 902: 恒弹性合金,其弹性模量在一定温度范围内基本恒定,用于高级传感器和精密弹簧。

产品形态

上海商虎通常提供上述合金的多种形态的原材料,包括:

板材、带材

棒材、线材

管材、管件(无缝管、焊管、弯头、三通等)

法兰、锻件

焊材(焊条、焊丝)

重要提示:

具体库存和牌号可能变动: 以上列出的是镍基合金的常见牌号,但公司的具体库存和主营产品可能会根据市场需求和采购情况发生变化。

最佳确认方式: 要获取最准确、最及时的产品信息,强烈建议您直接联系上海商虎有色金属有限公司的销售或客服人员。他们可以提供最新的产品目录、技术参数、价格和现货情况。

官网查询: 您可以访问他们的官方网站(如果有的話)来查看详细的产品介绍。

希望以上信息能对您有所帮助!如果您有特定的应用场景或介质环境,也可以提出,这样可以更有针对性地推荐合适的合金牌号。



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