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4J50合金成分、抗拉、屈服、密度、硬度全览

发布:sonhooalloy 浏览:564086次

4J50合金成分、抗拉、屈服、密度、硬度、执行标准指标百科解析

4J50合金,作为一种在电子工业、精密仪器制造等领域具有举足轻重地位的关键材料,属于定膨胀玻封合金系列。其核心特性在于能够在一定温度范围内,与特定的硬质玻璃(如DM-308等)实现近乎完美的匹配封装,从而形成牢固可靠的气密封接。以下将对其核心指标进行全面解析。

一、 合金成分详解

4J50合金的化学成分是其性能的基石,它属于铁-镍-钴三元体系。其精确的配比直接决定了材料的热膨胀系数。

  • 主要成分构成:该合金以 作为基体,通过添加特定含量的 来调整和控制其热膨胀行为。

  • 关键元素含量:其名义成分中, 的含量约为49.5%至50.5%, 的含量约为49.5%至50.5%,两者共同作用,确保了合金在-60℃至+600℃温度范围内具有与硬质玻璃相匹配的低膨胀特性。余量为铁以及不可避免的微量杂质。

  • 元素功能解析:镍和钴的加入,有效抑制了铁在特定温度区间的相变,使得合金在该区间内保持奥氏体组织,从而呈现出异常低且稳定的热膨胀系数。这种成分设计的精妙之处在于,它找到了一个能与相应硬质玻璃“同步”热胀冷缩的黄金配比。

二、 力学性能指标

力学性能反映了材料在受力作用下的行为,对于封装元件的结构强度和可靠性至关重要。

  • 抗拉强度:4J50合金经固溶处理后的典型抗拉强度值一般在≥515 MPa 左右。这个指标代表了材料在拉伸条件下所能承受的最大应力,体现了其整体的承载能力。

  • 屈服强度:其典型的屈服强度(通常以σ0.2表示)约为≥345 MPa。屈服强度是材料开始发生明显塑性变形的临界点,对于确保封装件在加工和使用过程中不发生永久性形变具有重要意义。

  • 硬度:4J50合金的硬度与其热处理状态密切相关。在退火状态下,其维氏硬度通常不高于HV 150,而洛氏硬度约在HRB 65 以下。较低的硬度有利于后续的切削、冲压等机械加工。经过冷加工后,其硬度会显著提高。

  • 延伸率:该合金具有良好的塑性,其断后延伸率通常可达到≥30%。这一优异的塑性保证了材料在封装和装配过程中能够承受一定的形变而不发生脆性开裂。

三、 物理性能指标

物理性能是4J50合金作为封装材料的核心价值所在。

  • 密度:4J50合金的密度约为8.17 g/cm³。这一数值介于纯铁和纯镍之间,符合其作为铁镍钴合金的基本特征。

  • 热膨胀系数:这是4J50合金最关键的物理参数。在20℃至500℃的温度范围内,其平均线膨胀系数通常在(8.0~9.5)×10⁻⁶/℃ 之间。这一数值经过精心设计,旨在与DM-308等硬质玻璃的膨胀曲线高度匹配,从而在温度变化时,玻璃与金属界面不会因膨胀差而产生巨大的内应力,避免了开裂或漏气。

  • 居里温度:4J50合金的居里温度约为430℃。在此温度以下,合金呈铁磁性;以上则转变为顺磁性。这一特性对某些电磁元件的设计有重要影响。

  • 导热性与导电性:作为金属材料,其导热和导电性优于玻璃和陶瓷,但在封装应用中,需要综合考虑其电绝缘处理问题。

四、 执行标准

4J50合金的生产和质量控制遵循严格的国家和国际标准,确保了材料性能的一致性和可靠性。

  • 中国国家标准:主要执行 GB/T 15018-1994《精密合金牌号》 以及 GB/T 15002-1994《高饱和磁感应强度软磁合金技术条件》 等相关标准。在这些标准中,明确规定了4J50的化学成分、力学性能和物理性能的允许波动范围。

  • 美国标准:与之相近的美国材料标准是 ASTM F15 系列,其中规定了类似成分和用途的铁镍钴合金的技术要求。

  • 标准的核心作用:这些标准不仅规范了材料的出厂指标,还为设计工程师选材、工艺工程师制定加工流程提供了权威依据,是保证产品质量和互换性的基础。

总结

综上所述,4J50合金凭借其独特的铁-镍-钴成分体系,实现了与硬质玻璃高度匹配的热膨胀特性。其适中的抗拉强度、屈服强度和优异的塑性,配合约8.17 g/cm³的密度以及可控的硬度,使其成为精密电子封装领域的理想选择。严格遵循国家标准和国际标准,确保了每一批次的4J50合金都能满足严苛的应用需求。理解这些核心指标,对于正确选型、优化工艺以及保障最终产品的长期可靠性具有至关重要的指导意义。

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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