4J52 鎳基形狀記憶合金含鈦50(at)%的鎳合金。其回復(fù)溫度是70,形狀記憶效果好。少量改變鎳鈦成分比例,可使回復(fù)溫度在30~100范圍內(nèi)變化。多用于制造航天器上使用的自動張開結(jié)構(gòu)件、宇航工業(yè)用的自激勵緊固件、生物醫(yī)學(xué)上使用的人造心臟馬達(dá)等。
[圖片**表]
4J52
鐵鎳定膨脹玻封合金4J52
概述--------------------------------------------------------------- 3
----------1.1、材料型號
----------1.2、相近型號
----------1.3、材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
----------1.4、化學(xué)成分
----------1.5、熱處理制度
----------1.6、品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)
----------1.7、熔煉與鑄造工藝
----------1.8、應(yīng)用概況與特殊要求
特理及化學(xué)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(xué)性能
力學(xué)性能---------------------------------------------------------4
----------3.1、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能
----------3.2、室溫下及各種溫度下的力學(xué)性能
----------3.3、持久和蠕變性能
----------3.4、性能
----------3.5、彈性性能
組織機(jī)構(gòu)---------------------------------------------------------4
----------4.1、相應(yīng)溫度
----------4.2、合金組織機(jī)構(gòu)
----------4.3、時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
工藝性能與要求------------------------------------------------4
----------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
4J52概述
鐵鎳定膨脹合金是通過調(diào)整鎳含量而獲得在給定溫度范圍內(nèi)能與膨脹系數(shù)不同的軟玻璃和陶瓷匹配的一系列定膨脹合金,其膨脹系數(shù)和居里點(diǎn)隨鎳含量增加而增加。該組合金是電真空工業(yè)中廣泛使用的封接結(jié)構(gòu)材料。
1.14J52材料型號4J52。
1.2 4J52相近型號 見表1-1。
表1-1[1~3]
俄羅斯 mei國 英國 法國 德國
52H
52H-BИ Glass Sealing52
Niloy52 - **2 **2 Vacodil 520
FeNi52
1.3 4J52材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)YB/T 5235-1993《鐵鎳鉻、鐵鎳封接合金技術(shù)條件》。
1.4 4J52化學(xué)成分 見表1-2。
表1-2[4] %
C Mn Si P S Al Co Ni Fe
≤
0.05 0.80 0.30 0.020 0.020 - - 51.5~52.5 余量
在平均線膨脹系數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下,允許鎳含量偏離表1-2規(guī)定的范圍。
1.5 4J52熱處理制度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)性能檢驗(yàn)試樣其熱處理制度:在保護(hù)氣氛或真空中加熱到850℃±20℃,保溫1h,以不大于300℃/min速度冷至400℃以下出爐[4]。
1.6 4J52品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)品種有棒材、管材、板材、帶材和絲材。
1.7 4J52熔煉與鑄造工藝用非真空感應(yīng)爐、真空感應(yīng)爐或電弧爐熔煉。
1.8 4J52應(yīng)用概況與特殊要求4J52屬玻封合金典型型號,經(jīng)航空工廠長期使用,性能穩(wěn)定。
4J52合金主要用于與軟鉛玻璃封接,小型電子管引線。
在應(yīng)用中應(yīng)使選用的封接材料與合金的膨脹系數(shù)相配。熱處理時應(yīng)控制其晶粒度,以保材料具有良好的深沖引伸性能。當(dāng)使用鍛、軋材時應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)材料的氣密性。
二、4J52物理及化學(xué)性能
2.1 4J52熱性能
2.1.1 4J52溶化溫度范圍該合金溶化溫度約為1430℃[1,2]。
2.1.2 4J52熱導(dǎo)率λ=16.7W/(m·℃)[1,2]。
2.1.3 4J52比熱容 該合金的比熱容為502J/(kg℃)。
2.1.4 4J52線膨脹系數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的合金平均線膨脹系數(shù)見表2-1。合金的平均線膨脹系數(shù)見表2-2。合金的膨脹曲線見圖2-4。
表2-1
/10-6℃-1
20~300℃ 20~400℃ 20~450℃
9.8~11.0 9.8~11.0 -
2.2 4J52密度ρ=8.25g/cm3[1,2]。
2.3 4J52電性能電阻率ρ=0.43μΩ·m[1,2]。
表2-2[1,2]
/10-6℃-1
20~100℃ 20~200℃ 20~300℃ 20~350℃ 20~400℃ 20~450℃ 20~500℃ 20~600℃
10.3 10.4 10.2 10.3 10.3 10.3 10.3 10.8
2.4 4J52磁性能
2.4.1 4J52居里點(diǎn) Tc=520℃[1,2]。
2.4.2 4J52合金的磁性能
2.5 4J52化學(xué)性能 合金在大氣、淡水和海水中有較
好的耐腐蝕性。
4J52力學(xué)性能
3.1 4J52技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能
3.1.1 4J52硬度 深沖態(tài)帶材應(yīng)符合表3-1的規(guī)定。
厚度不大于0.2mm的帶材不作硬度檢驗(yàn)。
3.1.2 4J52抗拉強(qiáng)度 合金帶材的抗拉強(qiáng)度應(yīng)符合表
3-2的規(guī)定。
3.2 4J52室溫及各種溫度下的力學(xué)性能
3.2.1 4J52硬度 該合金(退火態(tài))硬度HV約為135[1,2]。
表3-1[4] 表3-2[4]
δ/mm HV 狀態(tài)代號 狀態(tài) σb/MPa
<2.5 ≤170 R 軟態(tài) <590
≤2.5 ≤165 I 硬態(tài) >820
3.2.2 4J52拉伸性能 該合金(退火態(tài))室溫拉伸性能見表3-3。
表3-3[1,2,4]
σb/MPa σP0.2/MPa δ/% φ/%
550 276 35 65
3.3 4J52持久和蠕變性能
3.4 4J52性能
3.5 4J52彈性性能
3.5.1 4J52彈性模量 該合金的彈性模量E=158GPa[1,2]。
四、4J52組織結(jié)構(gòu)
4.1 4J52相變溫度
4.2 4J52時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
4.3 4J52合金組織結(jié)構(gòu)該組合金均為穩(wěn)定的奧氏體組織。
4.4 4J52晶粒度 合金深沖帶的晶粒度應(yīng)不小于7級,小于7級的晶粒度不得**過面積的10%。厚度小于0.13mm的帶材估計平均晶粒度時,沿帶材厚度方向的晶粒個數(shù)應(yīng)不少于8個。
五、4J52工藝性能與要求
5.1 4J52成形性能該合金很容易進(jìn)行冷、熱加工。熱加工溫度不宜過高,加熱時間不宜過長,應(yīng)避免在含硫的氣氛中加熱。當(dāng)帶材冷應(yīng)變率大于75%時,退火后會引起塑性各向異性。冷應(yīng)變率在10%~15%,加熱到950~1050 ℃時(在釬焊過程中不可避免)晶粒顯著長大,致使合金塑性降低,對于薄的截面還可能喪失金屬的真空氣密性。因此成品的終應(yīng)變率應(yīng)控制在60%左右[2,5]。
5.2 4J52焊接性能 該組合金具有良好的焊接性能,可釬焊和點(diǎn)焊。該組合金與軟玻璃等材料封接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)氧化處理。
5.3 4J52零件熱處理工藝 熱處理可分為:消應(yīng)力退火、中間退火及預(yù)氧化處理。
(1)消應(yīng)力退火 為消零件在機(jī)械加工后的殘存應(yīng)力要進(jìn)行消應(yīng)力退火:430~540 ℃,保溫1~2h,爐冷或空冷。
(2)中間退火 為消合金在冷軋、冷拔、冷沖壓過程中引起的加工硬化現(xiàn)象,以利于繼續(xù)加工。工件需在真空或保護(hù)氣氛中,加熱到700~800℃,保溫30~60min,然后爐冷、空冷或水淬。
(3)預(yù)氧化處理 該組合金作封接材料使用時,在封接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)氧化處理。使合金表面生
成一層厚度均勻、致密的氧化膜。零件在1100℃下,在飽和濕中,加熱30min,然后在大約800℃的空氣中氧化5~10min。零件的增重在0.1~0.3mg/cm2為適宜[6]。
該合金不能用熱處理硬化。
5.4 4J52表面處理工藝 在熱處理、焊接或玻封之前,必須金屬表面污物、油脂。氧化層嚴(yán)重時可采用噴砂或先在熔融堿液中浸泡,然后再酸洗。輕微氧化皮可用25%鹽酸溶液在70℃下酸洗。
5.5 4J52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daoju,低速切削加工,切削時可使用冷卻劑。磨削性能良好。
4J52 1964年,高溫合金開始推廣應(yīng)用到民用工業(yè)部門,如柴you機(jī)增壓渦輪機(jī)、地面燃?xì)廨啓C(jī)、煙氣輪機(jī)、he燃料空位格架等等。在民用工業(yè)的推廣應(yīng)用中,除傳統(tǒng)的高溫高強(qiáng)度的高溫合金外,還相繼開發(fā)出一批高溫耐磨和高溫耐蝕的高溫合金。
熱處理工藝分類如下: 整體熱處理——退火————包括不完全、完全退火和等溫退火、球化退火、去應(yīng)力退火。 整體熱處理——正火————主要是低碳鋼的力學(xué)性能,切削加工性。 整體熱處理——淬火————淬火介質(zhì)有鹽水淬,水淬和油淬。 整體熱處理——回火————常見的回火工藝有:低溫回火,中溫回火,高溫回火和多次回火等 整體熱處理——調(diào)質(zhì)————為了一定的強(qiáng)度和韌性 整體熱處理——時效————以合金的硬度、強(qiáng)度或電性磁性等 化學(xué)熱處理——滲碳————滲碳根據(jù)滲劑的態(tài)的不同分為固體滲碳、滲碳、氣體滲碳三種。 化學(xué)熱處理——滲氮————常用的是氣體滲氮和離子滲氮。 表面熱處理——火焰淬火——主要技術(shù)參數(shù)是表面硬度、局部硬度和有效硬化層深度。 表面熱處理——感應(yīng)加熱——零件如果局部硬度要求較高時選擇此處理。
詞條
詞條說明
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