膨胀合金4J49高温合金、磁学、 电学 、物理性能

4J49概述

4J49在20～400℃温度范围内，具有与软玻璃相近的膨胀系数，用于与相应的软玻璃匹配封接。该类合金中含有铬，经氧化处理后，合金表面生成非常致密的氧化膜，与基体结合牢固，且与软玻璃浸润性好。因此，能获得高强度的封接面。是电真空工业中的重要封接结构材料。

半成品软化退火后必须进行清刷， 以提高带钢的表面质量，清刷刷子采用钢丝刷， 必须正反面刷 2 便经常检查保证钢带表面清刷均匀， 严格防止张力紧卷划伤。

相近牌号

俄罗斯 47HXP

美国 Carpenter456

法国 FeNi46Cr5

德国 Vacovit465/ Vacovit485

成品分剪时严防钢带运动时表面划伤， 对刀要准确毛刺小，张力合适必须垫纸。 精确调整刀片的间隙量和重叠量， 保证分条的毛刺、 侧弯和板形符合标准要求。

4J49热处理制度

标准规定的膨胀系数性能检验试样在氢气气氛中将试样加热至1100℃±20℃,保温15min，以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出炉。

经过多年的生产实践得出， 膨胀合金 4j29 由于钢带材质较软， 表面质量问题一直是生产过程质量控制的重点。 对于厚度1. 0mm~1. 5mm 的冷态钢带易于出现表面掉渣， 异物压入， 同板差超差现象。 对于厚度 0. 2mm~1. 0mm 的钢带易于出现异物压入后形成的色斑。
从整个生产流程来看， 各工序会产生各式各样的缺陷。 热轧是产生 90%表面缺陷的主要工序， 因此热轧是生产过程质量控制重点工序。 修磨精整、 清刷是提高钢带表面关键工序。

4J49应用概况与特殊要求

该组合金经航空工厂长期使用，性能稳定。主要用于制作各种电真空元器件，如电子束管的阳极帽等。在应用中应使选用的玻璃与合金的膨胀系数相匹配。为提高金属与玻璃的封接强度，允许合金中含有一定的铝、铈。在热处理时，应避免其晶粒过大，以保证带材具有良好的深冲引伸性能及气密性。

4J49拉伸性能合金（退火状态）在室温的拉伸性能

σb/MPa 549

σP0.2/MPa 206

δ/% 33

HV 130

精密合金是具有特殊物理性能（如磁学、 电学 、 热学等性能） 的金属材料。 绝大多数精密合金是以黑色金属为基的， 只有少数是以有色金属为基的。
精密合金按其不同的物理性能又分为7类， 即： 软磁合金、 变形永磁合金、 弹性合金、 膨胀合金、 热双金属、 电阻合金、 热电隅合金。

4J49零件热处理工艺

热处理可分为：消除应力退火、中间退火、预氧化处理。

(1)消除应力退火为消除零件在机械加工后的残存应力，要进行消除应力退火：零件在保护气氛中加热到470～540℃，保温1～2h，炉冷或空冷。

膨胀合金是在一定温度范围内具有特殊的线膨胀系数（线膨胀系数极小或一定） ， 广泛应用于航空电器和仪表、 电真空工业及其他电子器件中。

(2)中间退火为消除合金在冷轧、冷拔、冷冲压过程中引起的加工硬化现象，以利于继续加工。工件需在保护气氛中加热到800～900℃，保温20min，炉冷或空冷。

(3)预氧化处理为使合金表面生成一层厚度均匀、致密的氧化膜，该氧化膜与基体结合牢固，且能很好地与熔融的玻璃浸润。零件在饱和湿氢中，加热到1150～1250℃，保温30～50min,空冷。零件的增重在0.2～0.4mg/cm2范围为宜。

4J49是典型的低膨胀合金。 在大气温度变化范围内（-60～80 ℃） ， 这种合金具有很低的膨胀系数， 其塑性良好， 性能稳定， 导热性差。 主要用于制造在环境温度变化范围内， 尺寸高度精确的零部件和在常温附近要求尺寸恒定的膨胀系数极低的精密仪器、 仪表器件、 谐振腔零件和随温度变化刻度漂移很小的无线电频率元件、 天文仪器构架及钟表摆轮装置等。

4J49切削加工与磨削性能

该合金切削加工特性和奥氏体不锈钢相似。加工时采用高速钢或硬质合金刀具，低速切削加工。切削时可使用冷却剂。该合金磨削性能良好。

4J49低膨胀合金为高镍基合金， 属于难加工材料， 切削时切削力大， 刀具磨损严重，易断刀。 为达到设计精度要求， 开展了 4J49 低膨胀合金加工工艺研究。 在 MF twin65 数控车削中心实验 4J49 低膨胀合金的切削加工性能， 对刀具材料和刀具几何角度以及数控切削参数的优化组合进行了实验摸索， 寻求技术措施。 通过实验加工， 初步掌握了 4J49 低膨胀合金的切削加工性能， 确定了零件的加工工艺和热处理工艺。