4J78概述
4J78合金的磁导率低,和其他无磁瓷封合金相比膨胀系数也较低,故称为无磁定膨胀瓷封合金。合金中添加少量铜,能改善其加工性能。该合金的瓷封综合性能优于蒙乃尔(MoNel)、不锈钢、无氧铜等无磁瓷封材料。主要用作电真空器件中的无磁瓷封材料。
1.1 4J78材料牌号 4J78。
1.2 4J78相近牌号 75HM(俄罗斯)。
1.3 4J78材料的技术标准 YB/T 5233-1993《无磁定膨胀瓷封合金4J78、4J80、4J82技术条件》。
1.4 4J78化学成分 见表1-1。 表1-1 %
| 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 |
在平均线膨胀系数达到标准规定条件下,允许钼、铜含量偏离表1-1规定范围。
1.5 4J78热处理制度 标准规定的膨胀系数性能检验试样在保护气氛或真空中加热到1000
~1050℃,保温30~40miN,以不大于5℃/miN速度冷却到300℃以下出炉。
1.6 4J78品种规格与供应状态 品种有棒、管、板、丝和带材。
1.7 4J78熔炼与铸造工艺 用真空感应炉熔炼。
1.8 4J78应用概况与特殊要求 该合金经工厂使用,性能稳定。合金用作陀螺仪及其他电真空器件的无磁瓷封材料。在使用中应严格控制热处理工艺,以保证合金具有良好的加工性能。
二、4J78物理及化学性能
2.1 4J78热性能
2.1.1 4J78熔化温度范围 1400~1420℃[4]。
2.1.2 4J78热导率 见表2-1。
2.1.3 4J78线膨胀系数 标准规定的合金平均线膨胀系数见表2-2。
4J78合金的平均线膨胀系数见表2-3。
表2-1[1] 表2-2[1]
| 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[1]
| 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 |
2.2 4J78密度 ρ=9.38g/cm3。
2.3 4J78电性能
2.3.1 4J78电阻率 ρ=1.17μΩ·m。
2.4 4J78磁性能 标准规定μ16000≤1.251×10-3mH/m。合金在不同磁场强度下的磁导率见表2-4。
2.5 4J78化学性能 合金在大气、海水和热带气候条件下具有高的耐腐蚀性。
表2-4
| 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 |
4J78力学性能
3.1 4J78技术标准规定的性能
3.2 4J78室温及各种温度下的力学性能 表3-1
| σs/MPa | δ(L0=50mm)/% |
869 | 353 | 35 |
3.2.1 4J78硬度 合金(软态)在常温下的
硬度HV=234~247。
3.2.2 4J78拉伸性能 合金(软态)在常温下的拉伸性能见表3-1。
3.3 4J78持久和蠕变性能
3.4 4J78疲劳性能
3.5 4J78弹性性能 弹性模量E=222GPa。
四、4J78组织结构
4.1 4J78相变温度
4.2 4J78时间-温度-组织转变曲线
4.3 4J78合金组织结构 在Ni-Mo相图中,该合金处于两相区。在平衡条件下,高于770℃时,合金为α相;当温度低于770℃时,由α相中析出β相,成为α+β两相。β相是一种中间化合物Ni4Mo,在α相中具有弥散硬化作用。但在合金热处理条件下合金组织为单一奥氏体组织。当合计冷应变率60%~70%的1mm厚带材,在表4-1所示温度下退火,空冷后,按YB 027-1992进行晶粒度评级,结果见表4-1。
表4-1[4]
| 850 | 900 | 950 | 1000 | 1050 | 1100 |
晶粒度级别 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5.5 | 4 |
五、4J78工艺性能与要求
5.1 4J78成形性能 合金有较好的加工性及深冲引伸性能。合金带材经适当热处理后,其晶粒度级别为5~6级,维氏硬度应为174~207,以利于零件的深冲引伸。
5.2 4J78焊接性能 合金可采用氩弧焊。
5.3 4J78零件热处理工艺 合金冷应变中间退火应在氢气(或真空)中加热到1050~1080℃,保温40miN,水淬。为获得较低的硬度值,热处理温度可适当提高。
5.4 4J78表面处理工艺 表面处理可采用喷砂、抛光、酸洗。
5.5 4J78切削加工与磨削性能 合金可采用硬质合金刀具切削加工。磨削性能较好。
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