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4J78膨脹合金
一、4J78概述
4J78合金的磁導率低，和其他無磁瓷封合金相比膨脹系數(shù)也較低，故稱為無磁定膨脹瓷封合金。合金中添加少量銅，能改善其加工性能。該合金的瓷封綜合性能優(yōu)于蒙乃爾(Monel)、不銹鋼、無氧銅等無磁瓷封材料。主要用作電真空器件中的無磁瓷封材料。
1.14J78材料牌號4J78。
1.24J78相近牌號75HM(俄羅斯)。
1.34J78材料的技術(shù)標準YB/T5233-1993《無磁定膨脹瓷封合金4J78、4J80、4J82技術(shù)條件》。
1.44J78化學成分見表1-1。
表1-1%
C | P | S | Mn | Si | Mo | Cu | Ni |
≤ | |||||||
0.05 | 0.020 | 0.020 | 0.40 | 0.30 | 20.0～22.0 | ≤1.5 | 余量 |
在平均線膨脹系數(shù)達到標準規(guī)定條件下，允許鉬、銅含量偏離表1-1規(guī)定范圍。
1.54J78熱處理制度標準規(guī)定的膨脹系數(shù)性能檢驗試樣在保護氣氛或真空中加熱到1000～1050℃,保溫30～40min，以不大于5℃/min速度冷卻到300℃以下出爐。
1.64J78品種規(guī)格與供應狀態(tài)品種有棒、管、板、絲和帶材。
1.74J78熔煉與鑄造工藝用真空感應爐熔煉。
1.84J78應用概況與特殊要求該合金經(jīng)工廠使用，性能穩(wěn)定。合金用作陀螺儀及其他電真空器件的無磁瓷封材料。在使用中應嚴格控制熱處理工藝，以保證合金具有良好的加工性能。
二、4J78物理及化學性能
2.14J78熱性能
2.1.14J78熔化溫度范圍1400～1420℃。
2.1.24J78熱導率見表2-1。
2.1.34J78線膨脹系數(shù)標準規(guī)定的合金平均線膨脹系數(shù)見表2-2。
4J78合金的平均線膨脹系數(shù)見表2-3。
表2-1 表2-2
θ/℃ | 20 | 300 | 600 | θ/℃ | 20～500 | 20～600 | |
λ/(W/(m·℃)) | 13.8 | 15.5 | 16.7 | /10-6℃-1 | 12.1～12.7 | 12.4～13.0 |
表2-3
θ/℃ | 20～100 | 20～200 | 20～300 | 20～400 | 20～500 | 20～600 | 20～700 | 20～800 | 20～900 | 20～1000 | 20～1050 |
/10-6℃-1 | 11.3 | 11.6 | 11.8 | 12.1 | 12.4 | 12.5 | 13.2 | 13.7 | 14.2 | 14.7 | 15.0 |
2.24J78密度ρ=9.38g/cm3。
2.34J78電性能
2.3.14J78電阻率ρ=1.17μΩ·m。
2.44J78磁性能標準規(guī)定μ16000≤1.251×10-3mH/m。合金在不同磁場強度下的磁導率見表2-4。
2.54J78化學性能合金在大氣、海水和熱帶氣候條件下具有高的耐腐蝕性。
表2-4
H/(A/m) | 4000 | 8000 | 12000 | 16000 | 32000 | 40000 | 80000 |
μ/(10-3mH/m) | 1.251 | 1.251 | 1.251 | 1.251 | 1.251 | 1.251 | 1.250 |
三、4J78力學性能
3.14J78技術(shù)標準規(guī)定的性能
3.24J78室溫及各種溫度下的力學性能
3.2.14J78硬度合金（軟態(tài)）在常溫下的硬度HV=234～247。
3.2.24J78拉伸性能合金（軟態(tài)）在常溫下的拉伸性能見表3-1。
表3-1
σb/MPa | σs/MPa | δ(L0=50mm)/% |
869 | 353 | 35 |
3.34J78持久和蠕變性能
3.44J78疲勞性能
3.54J78彈性性能彈性模量E=222GPa。
四、4J78組織結(jié)構(gòu)
4.14J78相變溫度
4.24J78時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
4.34J78合金組織結(jié)構(gòu)在Ni-Mo相圖中，該合金處于兩相區(qū)。在平衡條件下，高于770℃時，合金為α相；當溫度低于770℃時，由α相中析出β相，成為α＋β兩相。β相是一種中間化合物Ni4Mo，在α相中具有彌散硬化作用。但在合金熱處理條件下合金組織為單一奧氏體組織。當合計冷應變率60%～70%的1mm厚帶材，在表4-1所示溫度下退火，空冷后，按YB027-1992進行晶粒度評級，結(jié)果見表4-1。
表4-1
退火溫度/℃ | 850 | 900 | 950 | 1000 | 1050 | 1100 |
晶粒度級別 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5.5 | 4 |
五、4J78工藝性能與要求
5.14J78成形性能合金有較好的加工性及深沖引伸性能。合金帶材經(jīng)適當熱處理后，其晶粒度級別為5～6級，維氏硬度應為174～207，以利于零件的深沖引伸。
5.24J78焊接性能合金可采用氬弧焊。
5.34J78零件熱處理工藝合金冷應變中間退火應在氫氣（或真空）中加熱到1050～1080℃，保溫40min，水淬。為獲得較低的硬度值，熱處理溫度可適當提高。
5.44J78表面處理工藝表面處理可采用噴砂、拋光、酸洗。
5.54J78切削加工與磨削性能合金可采用硬質(zhì)合金刀具切削加工。磨削性能較好。
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