4J54概述
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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)和居里點隨鎳含量增加而增加。該合金是電真空工業(yè)中廣泛使用的封
接結(jié)構(gòu)材料。
4J54材料牌號 4J54。
4J54相近牌號
俄羅斯 美國 英國 日本 法國 德國
- - - - N54 Vacodil 540
FeNi54
4J54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》。
4J54熱處理制度
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標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)性能檢驗試樣其熱處理制度：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]。
4J54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。
4J54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。
4J54應(yīng)用概況與特殊要求
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4J54合金主要用于和云母、軟玻璃封接。
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，以保證材料具有
良好的深沖引伸性能。當(dāng)使用鍛、軋材時應(yīng)嚴(yán)格檢驗材料的氣密性。
4J54溶化溫度范圍 該合金溶化溫度約為1430℃[1,2]。
4J54熱導(dǎo)率 λ=18.8W/(m·℃)[1,2]。
4J54比熱容 該合金的比熱容為502J/(kg·℃)。
4J54密度 ρ=8.28g/cm3[1,2]。
4J54電性能 電阻率ρ=0.42μΩ·m[1,2]。
4J54居里點 Tc=530℃[1,2]。
4J54化學(xué)性能 合金在大氣、淡水和海水中有較好的耐腐蝕性。
4J54硬度 該合金（退火態(tài)）硬度HV約為135[1,2]。
4J54彈性模量 該合金的彈性模量E=157GPa[1,2]。
4J54合金組織結(jié)構(gòu)
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該合金為穩(wěn)定的奧氏體組織。
4J54晶粒度
合金深沖帶的晶粒度應(yīng)不小于7級，小于7級的晶粒度不得超過面積的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。
4J54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]。
4J54焊接性能
該合金具有良好的焊接性能，可釬焊和點焊。該合金與軟玻璃等材料封接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)氧化處理。
4J54零件熱處理工藝
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熱處理可分為：消除應(yīng)力退火、中間退火及預(yù)氧化處理。
(1)消除應(yīng)力退火 為消除零件在機械加工后的殘存應(yīng)力要進(jìn)行消除應(yīng)力退火：430～540℃，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，在飽和濕氫中，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。
4J54表面處理工藝
在熱處理、焊接或玻封之前，必須清除金屬表面污物、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。
4J54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)合金刀具，低速切削加工，切
削時可使用冷卻劑。磨削性能良好。
4J54在絕大多數(shù)腐蝕環(huán)境下，哈氏C-276合金都能以焊接件的形式應(yīng)用，但在十分苛刻的環(huán)境中，C-276材料及焊接件要進(jìn)行固溶熱處理以獲得zui好的抗腐蝕性能，哈氏C-276合金的焊接可以選擇自身作焊接材料或填料金屬，如要求在哈氏C-276合金的焊縫中添加某些成分，像其它鎳基合金或不銹鋼，并且這些焊縫將暴露在腐蝕環(huán)境中時，那么，焊接所用的焊條或焊絲則要求有和母材金屬耐腐蝕相當(dāng)?shù)男阅�，哈氏C-276合金材料固溶熱處理包括兩個過程：（1）在1040℃~1150℃加熱；（2）在兩分鐘之內(nèi)快速冷卻至黑色狀態(tài)（400℃左右），這樣處理后的材料有很好的耐蝕性能，因此僅對哈氏C-276合金進(jìn)行消應(yīng)力熱處理是無效的，在熱處理之前要清理合金表面的油污等可能在熱處理過程中產(chǎn)生碳元素的一切污垢，哈氏C-276合金表面在焊接或熱處理時會產(chǎn)生yang化物，使合金中的Cr含量降低，影響耐蝕性能，所以要對其進(jìn)行表面清理，可以使用不銹鋼絲刷或砂輪，接下來浸入適當(dāng)比例xiaosuan和氫fu酸的混合液中酸洗，zui后用清水沖洗干凈。
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