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4J33 4J33
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目 ?錄
概述--------------------------------------------------------------- 3
----------1.1、材料牌號
----------1.2、相近牌號
----------1.3、材料的技術標準
----------1.4、化學成分
----------1.5、熱處理制度
----------1.6、品種規(guī)格與供應狀態(tài)
----------1.7、熔煉與鑄造工藝
----------1.8、應用概況與特殊要求
特理及化學性能------------------------------------------------3
----------2.1、熱性能
----------2.2、密度
----------2.3、電性能
----------2.4、磁性能
----------2.5、化學性能
力學性能---------------------------------------------------------4
----------3.1、技術標準規(guī)定的性能
----------3.2、室溫下及各種溫度下的力學性能
----------3.3、持久和蠕變性能
----------3.4、疲勞性能
----------3.5、彈性性能
組織機構(gòu)---------------------------------------------------------5
----------4.1、相應溫度
----------4.2、合金組織機構(gòu)
----------4.3、時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
----------4.4、晶粒度
工藝性能與要求------------------------------------------------5
----------5.1、成形性能
----------5.2、焊接性能
----------5.3、零件熱處理工藝
----------5.4、表面處理工藝
----------5.5、切削加工與磨削性能
4J33概述
???? 4J33是結(jié)合我國的陶瓷特點研制的陶瓷封接合金。合金在-60℃～600℃溫度范圍內(nèi)具有與95%Al2O3陶瓷相近的線膨脹系數(shù)。主要用于和陶瓷進行匹配封接，是電真空工業(yè)中重要的封接結(jié)構(gòu)材料。
???? 1.1?4J33材料牌號?4J33。
1.2 4J33相近牌號 見表1-1。
表1-1[1～3]
俄羅斯 美國 日本 德國
33HК(Ni33Co17) - KV-4(Ni33Co17) -
1.3 4J33材料的技術標準?YB/T 5234-1993《瓷封合金4J33、4J34技術條件》。
1.4 4J33化學成分 ?見表1-2。??????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????表1-2 ????????????????????????????????? %
C Mn Si P S Ni Co Fe
≤
0.05 0.50 0.30 0.020 0.020 32.0～33.6 14.0～15.2 余量
在平均線膨脹系數(shù)達到標準規(guī)定條件下，允許鎳、鈷含量偏離表1-2規(guī)定范圍。
1.5 4J33熱處理制度?標準規(guī)定的膨脹系數(shù)及低溫組織穩(wěn)定性的性能檢驗試樣，在保護氣氛或真空中加熱到900℃±20℃,保溫1h，以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出爐。
1.6 4J33品種規(guī)格與供應狀態(tài)?品種有絲、管、板、帶和棒材。
???? 1.7?4J33熔煉與鑄造工藝?用非真空感應爐、真空感應爐或電弧爐熔煉。
1.8?4J33應用概況與特殊要求?該合金經(jīng)航空工廠長期使用，性能穩(wěn)定。主要用于電真空元件與Al2O3陶瓷封接。制造大型電子管和磁控管的電極、引出盤和引出線。在使用中應使選用的陶瓷與合金的膨脹系數(shù)相匹配。當選用合金時，應根據(jù)使用溫度嚴格檢驗低溫組織穩(wěn)定性。在加工過程中應進行適當?shù)臒崽幚?，以保證材料具有良好的深沖引伸性能。當使用鍛材時應嚴格檢驗其氣密性。
二、4J33物理及化學性能????
???? 2.1 4J33熱性能????????????????????????????????????????
2.1.1 4J33熔化溫度范圍 該合金溶化溫度約為1450℃[1,2]。
2.1.2 4J33熱導率 4J33合金熱導率λ=17.6W/(m?℃)[1,2]。
2.1.3 4J33線膨脹系數(shù)?標準規(guī)定的合金平均線膨脹系數(shù)見表2-1。
該合金的平均線膨脹系數(shù)見表2-2。4J33合金的膨脹曲線見圖2-1。
???????? 表2-1 ??????????????????????????????????????表2-2[1]
/10-6℃-1 ? /10-6℃-1
20～400℃ 20～500℃ 20～600℃ 20～300℃ 20～400℃ 20～500℃ 20～600℃
6.0～6.8 6.6～7.4 - 6.3 6.1 6.9 8.3
????2.2 4J33密度?見表2-3。?????????????????????????????????表2-3[1,4]
ρ/(g/cm3) ρ/(μΩ·m)
8.27 0.46
2.3 4J33電性能
2.3.1 4J33電阻率 見表2-3。
2.3.2 4J33電阻溫度系數(shù) 見表2-4。
表2-4[1,2]
溫度范圍/℃ 20～100 20～200 20～300 20～400 20～500
αR/10-3℃-1 4.2 4.1 3.9 3.6 3.2
2.4 4J33磁性能
2.4.1 4J33居里點?Tc=440℃[1,2]。??
?
2.4.2 4J33合金的磁性能 見表2-6。
表2-6[1,2]
H/(A/m) B/T H/(A/m) B/T
8 1.0×10-2 160 0.89
16 2.2×10-2 400 1.19
24 3.9×10-2 800 1.35
40 9.1×10-2 2000 1.49
80 0.47 4000 1.61
在4000A/m下，剩余磁感應強度Br=1.06T,矯頑力Hc=63.2A/m[1,2]。
2.5 4J33化學性能 該合金在大氣、淡水和海水中具有較好的耐腐蝕性。
4J33力學性能
3.1 4J33技術標準規(guī)定的性能
3.1.1 4J33硬度 深沖態(tài)帶材的硬度應符合表3-1的規(guī)定。厚度不大于0.2mm的帶材不做硬度檢驗。
表3-1
狀態(tài) δ/mm HV
深沖態(tài) >2.5 ≤170
≤2.5 ≤165
3.1.2 4J33抗拉強度 絲材和帶材的抗拉強度應符合表3-2的規(guī)定。
? 表3-2
狀態(tài)代號 狀態(tài) σb/MPa
絲材 帶材
R 軟態(tài) <585 <570
Y 硬態(tài) >860 >700
3.2 4J33室溫及各種溫度下的力學性能
3.2.1 4J33硬度 合金帶材（退火態(tài)）硬度見表3-3。
3.2.2 4J33拉伸性能 合金（退火態(tài)）在室溫的拉伸性能見表3-3。
表3-3[1,2,4]
σb/MPa σP0.2/MPa δ/% HV
539 343 32 158
????3.3 4J33持久和蠕變性能
???? 3.4 4J33疲勞性能?
3.5 4J33彈性性能?彈性模量E=139GPa。
四、4J33組織結(jié)構(gòu)
4.1 4J33相變溫度?4J34合金 γ→α相變溫度在-80℃以下。4J33較4J34組織穩(wěn)定。 ??????????
4.2 4J33時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線?
4.3 4J33合金組織結(jié)構(gòu)?該合金的組織為單相奧氏體。
當合金成分不當時，在常溫或低溫下將發(fā)生不同程度的奧氏體(γ)向針狀馬氏體(α)轉(zhuǎn)變。相變時伴隨著體積膨脹效應。合金的膨脹系數(shù)相應增高，致使封接件的內(nèi)應力劇增，甚至造成部分損壞。影響合金低溫組織穩(wěn)定性的主要因素是合金的化學成分。從Fe-Ni-Co三元相圖中可以看到，鎳是穩(wěn)定奧氏體(γ)相的主要元素，鎳含量偏高有利于γ相的穩(wěn)定。隨合金總變形率增加其組織愈趨向穩(wěn)定。合金的成分偏析也可能造成局部區(qū)域的γ→α相變。此外，晶粒粗大也會促進γ→α相變[2,5,6]。
4.4 4J33晶粒度 標準規(guī)定，深沖態(tài)帶材的晶粒度應不小于7級，小于7級的晶粒不得超過面積的10%。對厚度小于0.13mm的帶材，估計平均晶粒度時，沿帶材厚度方向晶粒個數(shù)應不少于8個。
冷應變率為60%～70%的1mm厚4J33帶材，在表4-1所示溫度下退火，空冷后，按YB 027－1992附錄A進行晶粒度評級，結(jié)果見表4-1。
表4-1
退火溫度/℃ 600 650 700 750 800 900 1000 1100 1200
晶粒度級別 開始再結(jié)晶 >10 >10 10 10 8.0 6.5 5.0 4.0
五、4J33工藝性能與要求
5.1 4J33成形性能?該合金具有良好的冷、熱加工性能，可制成各種復雜形狀的零件。但應避免在含硫的氣氛中加熱。在冷加工時，帶材的冷應變率大于70%，退火后會引起塑性各向異性。應變率在10%～15%內(nèi)，合金在退火時會導致晶粒急劇長大，也將產(chǎn)生合金的塑性各向異性。當終應變率為60%～65%，晶粒度7～8.5級時，其塑性各向異性小。
5.2 4J33焊接性能 該合金可采用釬焊、熔焊、電阻焊等方法與銅、鋼、鎳等金屬焊接。當合金中鋯含量大于0.06%時，將影響板材的氬弧焊焊接質(zhì)量，甚至使焊縫開裂。
該合金的零件在與陶瓷封接前，應進行退火、清洗、鍍鎳，然后與金屬化后再鍍鎳的陶瓷件用銀焊封接。
5.3 4J33零件熱處理工藝 熱處理可分為：消除應力退火、中間退火。
(1)消除應力退火 為消除零件在機械加工后的殘存應力，要進行消除應力退火：470～540℃，保溫1～2h，爐冷或空冷。
(2)中間退火 為消除合金在冷軋、冷拔、冷沖壓過程引起的加工硬化現(xiàn)象，以利于繼續(xù)加工。工件需在干氫、分解氨或真空中加熱到750～900℃，保溫15min～1h，然后爐冷、空冷或水淬。
該合金不能用熱處理硬化。
5.4 4J33表面處理工藝 表面處理可用噴砂、拋光、酸洗。該合金具有良好的電鍍性能，表面能鍍金、銀、鎳、鉻等金屬。
5.5 4J33切削加工與磨削性能 該合金切削加工特性和奧氏體不銹鋼相似。加工時采用高速鋼或硬質(zhì)合金，低速切削加工。切削時可使用冷卻劑。該合金磨削性能良好。
4J33 4J33 無縫管工藝流程管坯——檢驗——剝皮——檢驗——加熱——穿孔——酸洗——修磨——風干——焊頭——冷拔——固溶處理——酸洗——酸洗鈍化——檢驗——冷軋——去油——切頭——風干——內(nèi)拋光 ——外拋光——檢驗——標識——成品包裝 生產(chǎn)制造按生產(chǎn)不同可分為熱軋管、冷軋 管、冷拔管、管等。
4J33 上海威勵金屬長期與國內(nèi)寶鋼、太鋼、東北特鋼等簽訂長期合作關系、美國冶聯(lián)ATI、德國VDM、日本冶金，新日鐵、大同特殊鋼、哈氏合金等世界達成合作關系，為客戶提供現(xiàn)貨及價格查詢。長期大量供應含以下化學成分的牌號鋼材:
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Inconel600的金相結(jié)構(gòu):600為面心立方晶格結(jié)構(gòu)，Inconel600的耐腐蝕性:600合金對于各種腐蝕介質(zhì)都具有耐腐蝕性，鉻的成分使該合金在yang化條件下比鎳99.2(合金2和鎳99.2(合金2低碳)具有更好的耐腐蝕性。4J33 適合于將要除yang化皮的部件,或者隨后生產(chǎn)或者耐熱機加工用途產(chǎn)品，1E熱軋,熱處理,機械除yang化皮，無yang化皮，機械除yang化皮方法,如粗研磨或拋丸取決于不銹鋼的種類和產(chǎn)品,其余有生產(chǎn)者自主決定，1D熱軋,熱處理,酸洗。4J33無yang化皮，通常絕大部分鋼種的標準,保證好的耐腐蝕性進一步加工普通的表面，可以對表面進行研磨，沒有2D或2B光滑，2H加工硬化，光亮，冷加工得到高強度，⒉冷軋2C冷軋,熱處理,未除yang化皮，光滑,存在退火yang化皮。4J33 但是不建議在較強還原性，liu化環(huán)境中使用601合金由于其巨大的耐yang化性能，601合金應該用相應的601GTAW焊絲進行焊接，其加工等級相當于15-20的AISIB1112通用商標名Alloy6Inconel。4J33特別是使用liu化物的環(huán)境
