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4J34镍基变形高温合金 不锈钢棒材 圆钢 无缝管

发布时间:2021-03-25 12:12:33

上海威励金属集团有限公司

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 4J34 


4J34
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
4J34概述
???? 4J34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?4J34材料牌号?4J34。
1.2 4J34相近牌号 见表1-1。???????
表1-1[1~3]

俄罗斯 美国 日本 德国
31HК(Ni31Co20)
24HК(Ni25Co28) Ceramvar(Ni27Co25) - Vacon20(Ni28Co20)
1.3 4J34材料的技术标准?YB/T 5234-1993《瓷封合金4J33、4J34技术条件》。
1.4 4J34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 28.5~29.5 19.5~20.5 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 4J34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 4J34品种规格与供应状态?品种有丝、管、板、带和棒材。
???? 1.7?4J34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?4J34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、4J34物理及化学性能????
???? 2.1 4J34热性能????????????????????????????????????????
2.1.1?4J34熔化温度范围?该合金溶化温度约为1450℃[1,2]。
2.1.2 4J34热导率??
2.1.3 4J34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。4J34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℃
6.3~7.1 - 7.8~8.5  6.8 6.4 6.8 8.2
????2.2?4J34密度?见表2-3。?????????????????????????????????表2-3[1,4]

ρ/(g/cm3) ρ/(μΩ·m)
8.29 0.45
2.3?4J34电性能
2.3.1 4J34电阻率?见表2-3。
2.3.2 4J34电阻温度系数?
2.4 4J34磁性能
2.4.1 4J34居里点?Tc=470℃[1,2]。??
?
?
2.4.2 4J34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 0.7×10-2 160 0.65
16 1.5×10-2 400 1.01
24 2.7×10-2 800 1.21
40 5.6×10-2 2000 1.46
80 0.25 4000 1.62
在4000A/m下,剩余磁感应强度Br=0.89T,矫顽力Hc=83.2A/m[1,2]。
2.5 4J34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。
4J34力学性能
3.1 4J34技术标准规定的性能
3.1.1 4J34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 4J34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 4J34室温及各种温度下的力学性能
3.2.1 4J34硬度?合金带材(退火态)硬度见表3-3。
3.2.2 4J34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 4J34持久和蠕变性能
???? 3.4?4J34疲劳性能?
3.5?4J34弹性性能?弹性模量E=142GPa。
四、4J34组织结构
4.1?4J34相变温度?4J34合金 γ→α相变温度在-80℃以下。 ??????????
4.2?4J34时间-温度-组织转变曲线?
4.3?4J34合金组织结构?该合金的组织为单相奥氏体。按1.5规定的热处理制度处理后,4J34再经-78.5℃下冷冻,不应出现马氏体组织。
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 4J34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。
五、4J34工艺性能与要求
5.1?4J34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 4J34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 4J34零件热处理工艺 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 4J34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 4J34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。
 
4J34
镍基变形高温合金 



 4J34 燃气轮机用高温合金的成分。燃气轮机的重要用途除了发电机组,还可以作为舰船的动力等。但是无论作为哪种用途,它使用的高温合金含量都占很大的比重。


 

4J34钢铁工件在淬火后具有以下特点:
4J34① 得到了马氏体、贝氏体、残余奥氏体等不平衡(即不稳定)组织。
4J34② 存在较大内应力。
4J34③ 力学性能不能满足要求。因此,钢铁工件淬火后一般都要经过回火。
4J34回火的作用在于:
4J34① 提高组织稳定性,使工件在使用过程中不再发生组织转变,从而使工件几何尺寸和性能保持稳定。
4J34② 消除内应力,以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。
4J34③ 调整钢铁的力学性能以满足使用要求。
4J34回火之所以具有这些作用,是因为温度升高时,原子活动能力增强,钢铁中的铁、碳和其他合金元素的原子可以较快地进行扩散,实现原子的重新排列组合,从而使不稳定的不平衡组织逐步转变为稳定的平衡组织。内应力的消除还与温度升高时金属强度降低有关。一般钢铁回火时,硬度和强度下降,塑性提高。回火温度越高,这些力学性能的变化越大。有些合金元素含量较高的合金钢,在某一温度范围回火时,会析出一些颗粒细小的金属化合物,使强度和硬度上升。这种现象称为二次硬化。


 
4J34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、
4J34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
4J34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,
4J34制造生产yan酸设备使用的泵和阀



 4J34 上海威励今天给大家讲了Incoloy 825、Monel 400合金钢、Inconel 600、哈氏合金C-276等合金钢。Incoloy 825属于铁镍基耐蚀合金,其他牌号都属于镍基耐蚀合金钢,那什么是镍基耐蚀合金钢呢?讲镍基耐蚀合金钢,我们先聊聊纯镍,纯镍本身不仅塑性高、韧性好,而且在许多腐蚀环境中,特别是弱的还原性酸介质、各种浓度的NaOH等碱介质中,以及在气态氟、氯和它们的氢化物如HF、HCl等高温气体中,均具有相当好的耐蚀性。因此,镍本身就是一种耐腐蚀的金属材料。但是,在较高温度、较高浓度的还原性酸介质中,镍的耐蚀性尚不足,特别是在耐氧化酸、耐含卤素离子的大气、水喝各种酸以及抗高温氧化、硫化等方面,镍本身尚存在严重缺点。那纯镍的缺点还是挺多的,是不是向镍中加入其它元素就是形成镍基耐蚀合金钢了呢?是的,一些本身具有良好耐蚀性且有些还抗氧化、抗硫化的合金元素,例如Cr、Mo、Cu、W、Si、Al等,在镍中溶解度不仅比在铁中大得多,有些元素。例如铜在镍中还可无限固溶,同时向镍中加入这些元素,有的(如Ti、Al等)还可通过固溶强化或者时效强化而显著提高镍的强度。因此,镍基耐蚀合金向镍中单独或多元素复合加入等而发展起来的,以镍为基(镍量≥50%)的耐蚀合金既保留了镍的良好特性,同时又兼有各合金元素的良好性能。那镍基合金的定义就是,以镍为基(含镍量≥50%)并含有Cr、Mo、Cu、Al、Ti、Nb等合金元素,在耐腐蚀环境中具有优良耐蚀性并主要用于耐腐蚀用途的合金。我总结的到位不?总结的很到位,说明你做过功课了啊。那我就讲讲镍基合金的分类吧。由于镍基耐蚀合金的耐蚀性主要是由其所含化学成分合金元素来决定的,而且合金的基本组织又均系面心立方的奥氏体结构,因此镍基耐蚀合金都是以其所含主要合金元素的特点来进行分类的。主要有镍铜、镍铬、镍钼、镍铬钼和镍铬钼铜等五类。

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