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4J33高温合金精板 圆钢 锻件 无磁钢

发布时间:2021-03-25 12:08:51

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 4J33 


4J33
?
目 ?录
概述--------------------------------------------------------------- 3
----------1.1、材料牌号
----------1.2、相近牌号
----------1.3、材料的技术标准
----------1.4、化学成分
----------1.5、热处理制度
----------1.6、品种规格与供应状态
----------1.7、熔炼与铸造工艺
----------1.8、应用概况与特殊要求
特理及化学性能------------------------------------------------3
----------2.1、热性能
----------2.2、密度
----------2.3、电性能
----------2.4、磁性能
----------2.5、化学性能
力学性能---------------------------------------------------------4
----------3.1、技术标准规定的性能
----------3.2、室温下及各种温度下的力学性能
----------3.3、持久和蠕变性能
----------3.4、疲劳性能
----------3.5、弹性性能
组织机构---------------------------------------------------------5
----------4.1、相应温度
----------4.2、合金组织机构
----------4.3、时间-温度-组织转变曲线
----------4.4、晶粒度
工艺性能与要求------------------------------------------------5
----------5.1、成形性能
----------5.2、焊接性能
----------5.3、零件热处理工艺
----------5.4、表面处理工艺
----------5.5、切削加工与磨削性能
4J33概述
???? 4J33是结合我国的陶瓷特点研制的陶瓷封接合金。合金在-60℃~600℃温度范围内具有与95%Al2O3陶瓷相近的线膨胀系数。主要用于和陶瓷进行匹配封接,是电真空工业中重要的封接结构材料。
???? 1.1?4J33材料牌号?4J33。
1.2 4J33相近牌号 见表1-1。
表1-1[1~3]

俄罗斯 美国 日本 德国
33HК(Ni33Co17) - KV-4(Ni33Co17) -
1.3 4J33材料的技术标准?YB/T 5234-1993《瓷封合金4J33、4J34技术条件》。
1.4 4J33化学成分 ?见表1-2。??????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????表1-2 ????????????????????????????????? %

C Mn Si P S Ni Co Fe
≤   
0.05 0.50 0.30 0.020 0.020 32.0~33.6 14.0~15.2 余量
在平均线膨胀系数达到标准规定条件下,允许镍、钴含量偏离表1-2规定范围。
1.5 4J33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,在保护气氛或真空中加热到900℃±20℃,保温1h,以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出炉。
1.6 4J33品种规格与供应状态?品种有丝、管、板、带和棒材。
???? 1.7?4J33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。
1.8?4J33应用概况与特殊要求?该合金经航空工厂长期使用,性能稳定。主要用于电真空元件与Al2O3陶瓷封接。制造大型电子管和磁控管的电极、引出盘和引出线。在使用中应使选用的陶瓷与合金的膨胀系数相匹配。当选用合金时,应根据使用温度严格检验低温组织稳定性。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。
二、4J33物理及化学性能????
???? 2.1 4J33热性能????????????????????????????????????????
2.1.1 4J33熔化温度范围 该合金溶化温度约为1450℃[1,2]。
2.1.2 4J33热导率 4J33合金热导率λ=17.6W/(m?℃)[1,2]。
2.1.3 4J33线膨胀系数?标准规定的合金平均线膨胀系数见表2-1。
该合金的平均线膨胀系数见表2-2。4J33合金的膨胀曲线见图2-1。
???????? 表2-1 ??????????????????????????????????????表2-2[1]

/10-6℃-1 ? /10-6℃-1
20~400℃ 20~500℃ 20~600℃  20~300℃ 20~400℃ 20~500℃ 20~600℃
6.0~6.8 6.6~7.4 -  6.3 6.1 6.9 8.3
????2.2 4J33密度?见表2-3。?????????????????????????????????表2-3[1,4]

ρ/(g/cm3) ρ/(μΩ·m)
8.27 0.46
2.3 4J33电性能
2.3.1 4J33电阻率 见表2-3。
2.3.2 4J33电阻温度系数 见表2-4。
表2-4[1,2]

温度范围/℃ 20~100 20~200 20~300 20~400 20~500
αR/10-3℃-1 4.2 4.1 3.9 3.6 3.2
2.4 4J33磁性能
2.4.1 4J33居里点?Tc=440℃[1,2]。??
?
2.4.2 4J33合金的磁性能 见表2-6。
表2-6[1,2]

H/(A/m) B/T H/(A/m) B/T
8 1.0×10-2 160 0.89
16 2.2×10-2 400 1.19
24 3.9×10-2 800 1.35
40 9.1×10-2 2000 1.49
80 0.47 4000 1.61
在4000A/m下,剩余磁感应强度Br=1.06T,矫顽力Hc=63.2A/m[1,2]。
2.5 4J33化学性能 该合金在大气、淡水和海水中具有较好的耐腐蚀性。
4J33力学性能
3.1 4J33技术标准规定的性能
3.1.1 4J33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的带材不做硬度检验。
表3-1

状态 δ/mm HV
深冲态 >2.5 ≤170
 ≤2.5 ≤165
3.1.2 4J33抗拉强度 丝材和带材的抗拉强度应符合表3-2的规定。
? 表3-2

状态代号 状态 σb/MPa
  丝材 带材
R 软态 <585 <570
Y 硬态 >860 >700
3.2 4J33室温及各种温度下的力学性能
3.2.1 4J33硬度 合金带材(退火态)硬度见表3-3。
3.2.2 4J33拉伸性能 合金(退火态)在室温的拉伸性能见表3-3。
表3-3[1,2,4]

σb/MPa σP0.2/MPa δ/% HV
539 343 32 158
????3.3 4J33持久和蠕变性能
???? 3.4 4J33疲劳性能?
3.5 4J33弹性性能?弹性模量E=139GPa。
四、4J33组织结构
4.1 4J33相变温度?4J34合金 γ→α相变温度在-80℃以下。4J33较4J34组织稳定。 ??????????
4.2 4J33时间-温度-组织转变曲线?
4.3 4J33合金组织结构?该合金的组织为单相奥氏体。
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,镍是稳定奥氏体(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愈趋向稳定。合金的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[2,5,6]。
4.4 4J33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%。对厚度小于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1mm厚4J33带材,在表4-1所示温度下退火,空冷后,按YB 027-1992附录A进行晶粒度评级,结果见表4-1。
表4-1

退火温度/℃ 600 650 700 750 800 900 1000 1100 1200
晶粒度级别 开始再结晶 >10 >10 10 10 8.0 6.5 5.0 4.0
五、4J33工艺性能与要求
5.1 4J33成形性能?该合金具有良好的冷、热加工性能,可制成各种复杂形状的零件。但应避免在含硫的气氛中加热。在冷加工时,带材的冷应变率大于70%,退火后会引起塑性各向异性。应变率在10%~15%内,合金在退火时会导致晶粒急剧长大,也将产生合金的塑性各向异性。当终应变率为60%~65%,晶粒度7~8.5级时,其塑性各向异性小。
5.2 4J33焊接性能 该合金可采用钎焊、熔焊、电阻焊等方法与铜、钢、镍等金属焊接。当合金中锆含量大于0.06%时,将影响板材的氩弧焊焊接质量,甚至使焊缝开裂。
该合金的零件在与陶瓷封接前,应进行退火、清洗、镀镍,然后与金属化后再镀镍的陶瓷件用银焊封接。
5.3 4J33零件热处理工艺 热处理可分为:消除应力退火、中间退火。
(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:470~540℃,保温1~2h,炉冷或空冷。
(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。工件需在干氢、分解氨或真空中加热到750~900℃,保温15min~1h,然后炉冷、空冷或水淬。
该合金不能用热处理硬化。
5.4 4J33表面处理工艺 表面处理可用喷砂、抛光、酸洗。该合金具有良好的电镀性能,表面能镀金、银、镍、铬等金属。
5.5 4J33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,低速切削加工。切削时可使用冷却剂。该合金磨削性能良好。

 
4J33
高温合金精板 



 4J33 在世界先进发动机研制中,高温合金材料用量已占到发动机总量的40%~60%。所以,高温合金材料也被誉为“先进发动机基石”。除此之外,高温合金在电力、运输、石油化工行业也占有重要的地位。


 

4J33钴基高温合金中Z主要的碳化物是 MC﹑M23C6和M6C在铸造钴基合金中,M23C6是缓慢冷却时在晶界和枝晶间析出的。在有些合金中,细小的M23C6能与基体γ形成共晶体。MC碳化物颗粒过大,不能对位错直接产生显着的影响,因而对合金的强化效果不明显,而细小弥散的碳化物则有良好的强化作用。位于晶界上的碳化物(主要是M23C6)能阻止晶界滑移,从而改善持久强度,钴基高温合金HA-31(X-40)的显微组织为弥散的强化相为 (CoCrW)6 C型碳化物。
4J33在某些钴基高温合金中会出现的拓扑密排相如西格玛相和Laves等是有害的,会使合金变脆。钴基合金较少使用金属间化合物进行强化,因为Co3 (Ti﹐Al)﹑Co3Ta等在高温下不够稳定,但使用金属间化合物进行强化的钴基合金也有所发展。
4J33钴基高温合金中碳化物的热稳定性较好。温度上升时﹐碳化物集聚长大速度比镍基合金中的γ 相长大速度要慢﹐重新回溶于基体的温度也较高(Z高可达1100℃)﹐因此在温度上升时﹐钴基合金的强度下降一般比较缓慢。
4J33钴基合金有很好的抗热腐蚀性能,一般认为,钴基合金在这方面优于镍基合金的原因,是钴的硫化物熔点(如Co-Co4S3共晶,877℃)比镍的硫化物熔点(如Ni-Ni3S2共晶645℃)高,并且硫在钴中的扩散率比在镍中低得多。而且由于大多数钴基合金含铬量比镍基合金高,所以在合金表面能形成抵抗碱金属硫酸盐(如Na2SO4腐蚀的Cr2O3保护层)。但钴基高温合金抗氧化能力通常比镍基合金低得多。


 
4J33核工业用于制造铀提炼和同位素分离的设备,动力工厂中的无缝输水管、
4J33蒸汽管,海水交换器和蒸发器,liu suan和yan酸环境,原油蒸馏,在海水使
4J33用设备的泵轴和螺旋桨,核工业用于制造铀提炼和同位素分离的设备,
4J33制造生产yan酸设备使用的泵和阀



 4J33 什么是镍铜合金呢?以镍为基础并含有一定量铜的镍铜合金是镍基耐蚀合金中用量大、用途广的一类合金。虽然镍铜合号很多,但作为耐蚀合金使用时,含铜约28%的镍铜合金应用则更加广泛。高温下镍与铜可以任何比例互溶而在冷却过程中形成面心立方结构的固溶体。镍铜二元合金在加热与冷却过程中没有相变。所以不能通过热处理来使它们强化,而只能通过冷加工提高其强度。含铝的镍铜合金可通过适宜温度的时效处理在合金基体上析出弥散的γ'相而提高合金的强度。铜对镍耐蚀性有什么影响?向镍中加入铜,会对镍的各种性能,特别是耐蚀性能、力学性能和物理性能产生一系列影响。一般铜的加入提高了镍在还原性介质中的耐蚀性,而降低了镍在氧化性介质中的耐蚀性,以及在空气中的抗氧化性;铜的加入使镍的强度增加、硬度提高、塑性稍有降低;铜的加入使镍的导热系数增加。那我理解是,铜对镍的影响还是比较大的。在不同情况下,影响也是不一样的。

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