4J29合金又称可伐合金 圆棒基本介绍 
 
 
 
4J29精密合金概述：
 4J29合金又称可伐(Kovar)合金。该合金在20～450℃具有与硅硼硬玻璃相近的线膨胀系数，居里点较高，并有良好的低温组织稳定性。合金的氧化膜致密，能很好地被玻璃浸润。且不与 作用，适合在含 放电的仪表中使用。是电真空器件主要密封结构材料。
 1、4J29材料牌号： 4J29。
 2、4J29相近牌号： 见表1-1。
 表1-1[1～4]
 
 
 
  
 
   
 
    
俄罗斯
 
    
美国
 
    
英国
 
    
日本
 
    
法国
 
    
德国
 
   
 
   
 
    
29HК
 
    
Kovar
 
    
Nilo K
 
    
KV-1
 
    
Dilver P0
 
    
Vacon 12
 
   
 
   
 
    
29HК-BИ
 
    
Rodar
 Techallony Glasseal 29-17
 
    
Telcaseal
 
    
KV-2  KV-3
 
    
Dilver P1
 
    
Silvar 48
 
   
 
  
 
 
 
 
3、4J29材料的技术标准：
 4、4J29化学成分： 见表1-2。
 表1-2                                                                  %
 
 
 
  
 
   
 
    
C≤
 
    
Si≤
 
    
Mn≤
 
    
P≤
 
    
S≤
 
    
Cr≥
 
    
Ni≥
 
    
Mo≥
 
    
Cu≤
 
   
 
   
 
    
0.03
 
    
0.30
 
    
0.50
 
    
0.020
 
    
0.020
 
    
-
 
    
28.5-29.5
 
    
-
 
    
0.20
 
   
 
   
 
    
其他
 
    
Al≤
 
    
Ti≤
 
    
Fe≤
 
    
Co≤
 
    
V≤
 
    
W≤
 
    
Nb≤
 
    
N≤
 
   
 
   
 
    
-
 
    
-
 
    
余量
 
    
16.8-17.8
 
    
-
 
    
-
 
    
-
 
    
 
 
   
 
  
 
 
 
 
在平均线膨胀系数达到标准规定条件下，允许镍、 含量偏离表1-2规定范围。铝、镁、锆和钛的含量各不大于0.10%，其总量应不大于0.20%。
 5、4J29热处理制度：标准规定的膨胀系数及低温组织稳定性的性能检验试样，在 气气氛中加热至900℃±20℃,保温1h，再加热至1100℃±20℃，保温15min，以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出炉。
 6、4J29品种规格与供应状态：品种有丝、带、板、管和棒材。
 7、4J29熔炼与铸造工艺：用非真空感应炉、真空感应炉或电弧炉熔炼。
 8、4J29应用概况与特殊要求：该合金是国际通用的典型的Fe-Ni-Co硬玻璃封接合金。经航空工厂长期使用，性能稳定。主要用于电真空元器件如发射管、振荡管、引燃管、磁控管、晶体管、密封插头、继电器、集成电路的引出线、底盘、外壳、支架等的玻璃封接。在应用中应使选用的玻璃与合金的膨胀系数相匹配。根据使用温度严格检验其低温组织稳定性。在加工过程中应进行适当的热处理，以保证材料具有良好的深冲引伸性能。当使用锻材时应严格检验其气密性。
 
 
 
 
 
 4J29合金又称可伐合金 圆棒性能特点 
 
 
 
4J29物理及化学性能：   
 1、4J29热性能：                                        
 (1)、4J29溶化温度范围：该合金溶化温度约为1450℃[1,2]。
 (2)、4J29热导率： 见表2-1。
 表2-1[1]
 
 
 
  
 
   
 
    
θ/℃
 
    
100
 
    
200
 
    
300
 
    
400
 
    
500
 
   
 
   
 
    
λ/(W/(m·℃))
 
    
20.6
 
    
21.5
 
    
22.7
 
    
23.7
 
    
25.4
 
   
 
  
 
 
 
 
(3)、4J29比热容： 在0℃时，比热容为440J/(kg？℃)；在430℃时，比热容为649J/(kg？℃)。
 (4)、4J29线膨胀系数： 标准规定α1(20～400℃)=(4.6～5.2)×10-6℃-1；α1(20～450℃)=(5.1～5.5)×10-6℃-1(当用于晶体管时上限为5.6×10-6℃-1)。合金的平均线膨胀系数见表2-2。合金的膨胀曲线见图2-1。
 2、4J29密度：
 3、4J29电性能：
 (1)、4J29电阻率：ρ=0.48μΩ·m[1,5]。
 表2-2[1]
 
 
 
  
 
   
 
    
θ/℃
 
    
/10-6℃-1
 
    
θ/℃
 
    
/10-6℃-1
 
   
 
   
 
    
20～60
 
    
7.8
 
    
20～500
 
    
6.2
 
   
 
   
 
    
20～100
 
    
6.4
 
    
20～550
 
    
7.1
 
   
 
   
 
    
20～200
 
    
5.9
 
    
20～600
 
    
7.8
 
   
 
   
 
    
20～300
 
    
5.3
 
    
20～700
 
    
9.2
 
   
 
   
 
    
20～400
 
    
5.1
 
    
20～800
 
    
10.2
 
   
 
   
 
    
20～450
 
    
5.3
 
    
20～900
 
    
11.4
 
   
 
  
 
 
 
 
 
 (2)、4J29电阻温度系数：见表2-3。
 表2-3[1]
 
 
 
  
 
   
 
    
温度范围/℃
 
    
20～50
 
    
20～85
 
    
20～100
 
    
20～200
 
    
20～300
 
    
20～400
 
   
 
   
 
    
αR/10-3℃-1
 
    
3.7
 
    
3.7
 
    
3.9
 
    
3.9
 
    
3.7
 
    
3.3
 
   
 
  
 
 
 
 
4、4J29磁性能：
 (1)、4J29居里点： Tc=430℃[1,5]。
 (2)、4J29合金的磁性能：见表2-4[1]。
 在4000A/m下，剩余磁感应强度Br=0.98T，矫顽力Hc=68.8A/m[1,2]。
 5、4J29化学性能：合金在大气、淡水和海水中有较好的耐腐蚀性。
 表2-4[1,2]
 
 
 
  
 
   
 
    
H/(A/m)
 
    
B/T
 
    
H/(A/m)
 
    
B/T
 
    
H/(A/m)
 
    
B/T
 
   
 
   
 
    
8
 
    
0.9×10-2
 
    
80
 
    
0.35
 
    
2000
 
    
1.47
 
   
 
   
 
    
16
 
    
2.1×10-2
 
    
160
 
    
0.81
 
    
4000
 
    
1.61
 
   
 
   
 
    
24
 
    
3.6×10-2
 
    
400
 
    
1.17
 
    
 
 
    
 
 
   
 
   
 
    
40
 
    
8.3×10-2
 
    
800
 
    
1.34
 
    
 
 
    
 
 
   
 
  
 
 
 
 
 
 
4J29力学性能：
 1、4J29技术标准规定的性能：
 (1)、4J29硬度： 深冲态带材的硬度应符合表3-1的规定。厚度不大于0.2mm时不作硬度检验。
 (1)、4J29抗拉强度： 丝材和带材的抗拉强度应符合表3-2的规定。
 表3-1
 
 
 
  
 
   
 
    
状态
 
    
δ/mm
 
    
硬度HV
 
   
 
   
 
    
深冲态
 
    
>2.5
 
    
≤170
 
   
 
   
 
    
≤2.5
 
    
≤165
 
   
 
  
 
 
 
 
表3-2
 
 
 
  
 
   
 
    
状态代号
 
    
状态
 
    
σb/MPa
 
   
 
   
 
    
丝材
 
    
带材
 
   
 
   
 
    
R
 
    
软态
 
    
<585
 
    
<570
 
   
 
   
 
    
1/4I
 
    
1/4硬态
 
    
585～725
 
    
520～630
 
   
 
   
 
    
1/2I
 
    
1/2硬态
 
    
655～795
 
    
590～700
 
   
 
   
 
    
3/4I
 
    
3/4硬态
 
    
725～860
 
    
600～770
 
   
 
   
 
    
I
 
    
硬态
 
    
>850
 
    
>700
 
   
 
  
 
 
 
 
2、4J29室温及各种温度下的力学性能：
 (1)、4J29硬度： 冷应变率为50%的带材，在不同退火温度下的硬度见图3-1。
 (2)、4J29拉伸性能：合金（退火态）在室温的拉伸性能见表3-3。冷应变率为50%的带材，在不同退火温度下的拉伸性能见图3-2。
 表3-3[1,5]
 
 
 
  
 
   
 
    
σb/MPa
 
    
σP0.2/MPa
 
    
δ/%
 
   
 
   
 
    
520
 
    
330
 
    
30
 
   
 
  
 
 
 
 
 
 
 3、4J29持久和蠕变性能：
 4、4J29疲劳性能：
 5、4J29弹性性能：4J29弹性模量： E=138GPa。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 4J29合金又称可伐合金 圆棒技术参数 
 
 
 
4J29组织结构：
 1、4J29相变温度：γ→α相变温度在-80℃以下。           
 2、4J29时间-温度-组织转变曲线：
 3、4J29合金组织结构：合金按1.5规定的热处理制度处理后，再经-78.5℃冷冻，大于等于4h不应出现马氏体组织。但当合金成分不当时，在常温或低温下将发生不同程度的奥氏体(γ)向针状马氏体(α)转变，相变时伴随着体积膨胀效应。合金的膨胀系数相应增高，致使封接件的内应力剧增，甚至造成部分损坏。影响合金低温组织稳定性的主要因素是合金的化学成分。从Fe-Ni-Co三元相图中可以看到，镍是稳定γ相的主要元素，镍含量偏高有利于γ相的稳定。随合金总变形率增加其组织越趋向稳定。合金成分偏析也可能造成局部区域的γ→α相变。此外晶粒粗大也会促进γ→α相变。
 4、4J29晶粒度：标准规定深冲态带材的晶粒度应不小于7级，小于7级的晶粒不得超过面积的10%。厚度小于0.13mm的带材估计平均晶粒度时，沿带材厚度方向晶粒个数应不少于8个。
 冷应变率为60%～70%的厚的带材，在表4-1所示温度下退火1h,空冷后，按YB 027-1992附录A评级，其晶粒度见表4-1。
 表4-1[1,2]
 
 
 
  
 
   
 
    
退火温度/℃
 
    
675
 
    
700
 
    
750
 
    
800
 
    
900
 
    
1000
 
    
1100
 
    
1200
 
   
 
   
 
    
晶粒度级别
 
    
开始再结晶
 
    
>10
 
    
>10
 
    
10
 
    
7.5
 
    
5.0
 
    
4.0
 
    
3.0
 
   
 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 4J29合金又称可伐合金 圆棒使用说明 
 

  4J29工艺性能与要求： 
 
 1、4J29成形性能：合金很容易冷、热加工。热加工时应避免在含硫的气氛中加热。 
 
 2、4J29焊接性能：合金可采用氧  焊、电弧焊、点焊和 原子焊等方法焊接。由于膨胀系数与合金的化学成分有关，应尽量避免因焊接造成合金成分的改变，因此  使用氩弧焊，焊接的填充金属  含有0.5%～1.5%的钛，以减少焊接的气孔和裂缝。 
 
 3、4J29零件热处理工艺：该合金热处理可分为：消除应力退火、中间退火及稳定化处理。 
 
 (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：530～550℃，保温1～2h,炉冷。 
 
 (2)中间退火：为消除合金在冷轧，冷拔、冷冲压过程引起的加工硬化现象，以利于继续加工。工件加热到830～880℃，保温30min，炉冷或空冷。 
 
 (3)稳定化处理：为获得具有较低的膨胀系数又能使其性能稳定的处理。一般采用三段处理。 
 
 a)均匀化：在加热中，合金中的杂质充分固溶和合金化元素趋于均匀。工件在保护气氛中，加热到830℃，保温20min～1h，淬火。 
 
 b)回火：在回火过程中能够部分消除由淬火产生的应力。工件加热到315℃，保温1～4h，炉冷。 
 
 c)稳定化时效：使合金的尺寸稳定。工件加热到95℃，保温48h。对于冷加工或机械加工后的高精度零件，不宜采用高温处理时，可采用下述消除应力稳定化处理：工件加热到315～370℃，1～4h。 
 
 该合金不能用热处理硬化。 
 
 4、4J29表面处理工艺：表面处理可采用喷砂、抛光或酸洗。合金可用25%  溶液在70℃下酸洗，清除氧化皮。 
 
 
 4J29合金又称可伐合金 圆棒采购须知