4J06是什么材料？

4J06 是一种铁镍基定膨胀合金，属于中国国家标准（GB/T）中的牌号。这类合金也被称为封接合金，其主要特点是在一定的温度范围内具有与特定软玻璃（或陶瓷）相匹配的热膨胀系数。

• 标准归属： 执行中国国家标准 GB/T 15018-1994（精密合金牌号）。

• 类别： 定膨胀合金 / 封接合金。

• 核心用途： 主要用于电真空元器件中，作为与软玻璃进行气密封接的关键结构材料。

4J06的特性

4J06的特性可以从以下几个方面来概括：

1. 热膨胀特性（核心特性）

这是4J06最核心、最重要的特性。

• 平均线膨胀系数： 在20°C ~ 400°C的温度范围内，其平均线膨胀系数通常被控制在一个特定的范围内，旨在与相应的钼组软玻璃的膨胀系数相接近。

• 匹配封接： 通过精确的化学成分控制，确保其在从高温冷却到室温的过程中，与所封接的玻璃的收缩率基本一致，从而避免因热应力过大导致玻璃开裂或密封失效。

2. 物理与力学性能

• 居里温度： 该合金具有铁磁性，其居里点（失去铁磁性的温度）是一个重要参数，通常在400°C以上。

• 密度： 约 8.2 g/cm³。

• 电阻率： 具有相对较高的电阻率，有利于在电子元件中减少涡流损耗。

• 力学性能：

• 硬度： 退火态的硬度较低，具有良好的延展性。

• 强度： 可以通过冷加工进行强化，提高强度和硬度，但会牺牲部分塑性。

3. 加工性能

• 冷加工性： 4J06合金在退火状态下具有优良的塑性，可以进行冲压、深拉、弯曲等冷加工操作。

• 热处理： 为了消除冷加工产生的应力、恢复塑性和获得稳定的低膨胀特性，需要进行特定的退火处理。通常在氢气或真空气氛中进行，以防止氧化。

4. 封接性能

• 与玻璃的润湿性： 其表面能与软玻璃良好地润湿，形成牢固且致密的封接界面。

• 气密性： 是实现高真空或保护气氛密封的关键保证。

5. 其他特性

• 无磁性： 在居里温度以上，合金会转变为顺磁性。

• 耐腐蚀性： 其耐腐蚀性能与一般的铁镍合金相似，不如不锈钢。在潮湿或腐蚀性环境中可能需要保护。

化学成分

4J06的典型化学成分（重量百分比%）大致如下：

• 镍 (Ni)： 约 41.5% ~ 42.5%

• 铬 (Cr)： 约 5.5% ~ 6.5%

• 钛 (Ti)： 少量添加（这是与更常见的4J29、4J42等合金的一个区别，钛的加入有助于提高强度和改善某些性能）

• 铁 (Fe)： 余量

• 其他元素如碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)等作为杂质被严格控制。

注意： 由于含有铬和钛，其在高温下容易形成氧化膜，因此在封接前需要进行严格的表面清洁和烧氢处理以去除氧化物。

主要应用领域

4J06合金主要用于制造需要与软玻璃进行真空气密封接的电子元器件，例如：

• 电子管的引线和管壳

• 晶体管的管座和外壳

• 集成电路的封装

• 各种继电器、开关的密封端子

• 航天、军事领域的高可靠性电真空器件

总结

4J06 是一种专为与特定软玻璃匹配封接而设计的铁镍铬钛合金。它的核心特性是在特定温区内极低且可控的热膨胀系数，确保了与玻璃封接的气密性和可靠性。同时，它具备良好的冷加工性能和一定的力学性能，是电真空技术领域中一种重要的关键材料。

如果您需要更精确的力学性能数据、热处理工艺参数或与特定玻璃的匹配数据，建议查阅具体的国家标准或咨询材料供应商。