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4J52合金成分、抗拉、屈服、密度、硬度全览

发布:sonhooalloy 浏览:65486次

4J52合金百科解析:成分、性能与应用全览

4J52合金,在中国国家标准中通常被称为定膨胀封接铁镍钴合金,是一种在电子工业、电真空领域至关重要的精密合金。它以其独特的“可匹配封接”特性而闻名,尤其适用于与相应的硬质玻璃或陶瓷进行气密性封接。以下是对其关键指标的全面解析。

一、 核心化学成分

4J52合金的化学成分是其性能的基石。作为一种精密控制的合金,其各元素含量被严格限定在狭窄的范围内,以确保批次间性能的一致性和可预测性。

  • :含量约为51.5%至52.5%。这是合金中的主导元素,主要负责调节合金的热膨胀系数。高镍含量是使其在特定温度范围内获得与硬质玻璃相近膨胀行为的关键。

  • :含量约为10.5%至11.5%。钴的加入可以进一步微调合金的热膨胀特性,同时增强合金的强度和居里点,确保在更宽的温度范围内保持稳定的性能。

  • :作为合金的基体元素,余量部分均由铁构成。铁与镍、钴共同构成了合金的基础力学性能和磁性。

  • 微量元素控制:为了保证优良的封接性能和加工性,合金对碳、硅、锰、磷、硫等杂质元素的含量有极其严格的上限控制。例如,过高的碳会损害其冷加工性能,而硫和磷则会影响其热加工性。此外,对镁等元素的控制也至关重要,它们会影响合金的晶粒尺寸和表面质量。

二、 关键力学与物理性能指标

1. 力学性能
4J52合金的力学性能与其热处理状态(退火态或冷加工态)密切相关。

  • 抗拉强度:在软态(充分退火)下,其抗拉强度通常在550兆帕以上。而在冷作硬化状态(如冷拉、冷轧)下,其强度会显著提高,可达到800兆帕甚至更高。这为用户提供了根据构件强度要求选择不同状态材料的灵活性。

  • 屈服强度:软态材料的屈服强度相对较低,通常不低于300兆帕,这表明材料在受力时易于发生塑性变形,具有良好的延展性。冷加工态的屈服强度则会接近其抗拉强度。

  • 硬度:软态4J52合金的典型硬度值约在HRB 65-85的范围内(约合HV 150-200)。经过冷加工后,硬度会明显上升,可能达到HRB 90以上。较低的软态硬度有利于进行冲压、弯曲等成型加工。


2. 物理性能

  • 密度:4J52合金的密度约为8.17克/立方厘米。这个值介于纯铁和纯镍之间,是其固有的物理属性,对于计算零件重量和在振动环境下的惯性力非常重要。

  • 热膨胀系数:这是4J52合金最核心的性能。在20°C至400°C的温度范围内,其平均线膨胀系数通常在(8.8~9.4)×10⁻⁶/°C之间。这个数值范围被精心设计,以匹配DM-308、DM-305等特定型号的硬质玻璃,确保在从熔封温度冷却到室温的过程中,玻璃和金属之间不会因膨胀差异过大而产生破坏性应力,从而实现可靠的气密封接。

三、 主要执行标准

4J52合金的生产和检验严格遵循国家及行业标准,确保其质量可靠。

  • 国家标准:最基础和广泛采用的标准是 GB/T 15018-1994《精密合金牌号》 ,该标准规定了4J52的牌号和基本分类。更具体的技术条件则由 GB/T 15019-1994《精密合金制品分类、牌号》 等标准进行补充规定。

  • 国家军用标准:对于航空航天、军事等有更高可靠性要求的领域,常采用 GJB 2610-1996《封接用铁镍钴合金带材规范》 等军标。这些标准在化学成分均匀性、力学性能一致性、表面质量及无损检测方面提出了更为严苛的要求。

  • 行业标准与实物水平:除了国标和军标,一些重要的行业用户(如电真空器件厂)也会根据自身产品特点制定更为细致的企业技术协议。目前国内主要生产厂家的实物质量水平,尤其是在带材的表面光洁度、尺寸公差和性能稳定性方面,已经能够达到国际先进水平。

总结与应用

总而言之,4J52合金是一种通过精确的化学成分(Fe-Ni-Co体系)控制,实现了特定热膨胀系数与高强度、良好加工性完美结合的功能材料。其约8.17 g/cm³的密度、可通过热处理调节的抗拉与屈服强度以及适中的硬度,使其在满足封接要求的同时,也具备了必要的结构强度。

它的主要应用领域集中在所有需要实现金属与玻璃或陶瓷之间真空气密封接的场合,例如:

  • 电真空器件:微波管、行波管、磁控管的引出端。

  • 半导体行业:晶体外壳、继电器外壳。

  • 航空航天:各种高可靠性传感器的封装基座。

理解4J52合金的这些核心指标,对于正确选材、优化封接工艺以及确保最终电子元器件的长期可靠性和性能至关重要。

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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