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4J50高温合金弹簧钢 标准密度 焊丝温度

发布时间:2021-03-25 12:42:11

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 4J50 


4J50
铁镍定膨胀玻封合金4J50
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---------------------------------------------------------4
----------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
工艺性能与要求------------------------------------------------4
----------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
4J50概述
???? 铁镍定膨胀合金是通过调整镍含量而获得在给定温度范围内能与膨胀系数不同的软玻璃和陶瓷匹配的一系列定膨胀合金,其膨胀系数和居里点随镍含量增加而增加。该组合金是电真空工业中广泛使用的封接结构材料。
???? 1.1?4J50材料牌号?4J50。
1.2 4J50相近牌号 见表1-1。
表1-1[1~3]

俄罗斯 美国 英国 日本 法国 德国
50H FeNi 50 Nilo 51 NS-1 N50 Vacodil 500
1.3 4J50材料的技术标准?YB/T 5235-1993《铁镍鉻、铁镍封接合金技术条件》。
1.4 4J50化学成分 见表1-2。
????????????????????????????????? 表1-2[4] ???????????????????????????????????? %

C Mn Si P S Al Co Ni Fe
≤  
0.05 0.80 0.30 0.020 0.020 0.10 1.0 49.5~50.5 余量
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规定的范围。
???? 1.5 4J50热处理制度?标准规定的膨胀系数性能检验试样其热处理制度:在氢气气氛中将试样加热到900℃±20℃,保温1h,以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出炉[4]。
1.6 4J50品种规格与供应状态?品种有棒材、管材、板材、带材和丝材。
???? 1.7 4J50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 4J50应用概况与特殊要求?4J50属玻封合金典型牌号,经航空工厂长期使用,性能稳定。
4J50合金主要用于制作精密阻抗膜片,湿簧、干簧继电器,精密长度计量,与相应的软玻璃封接。
在应用中应使选用的封接材料与合金的膨胀系数相配。热处理时应控制其晶粒度,以保证材料具有良好的深冲引伸性能。当使用锻、轧材时应严格检验材料的气密性。
二、4J50物理及化学性能????
???? 2.1 4J50热性能????????????????????????????????????????
2.1.1 4J50溶化温度范围?该合金溶化温度约为1430℃[1,2]。
2.1.2 4J50热导率?λ=16.7W/(m·℃)[1,2]。
2.1.3 4J50比热容 该合金的比热容为502J/(kg?℃)。
2.1.4 4J50线膨胀系数 标准规定的合金平均线膨胀系数见表2-2。合金的平均线膨胀系数见表2-3。合金的膨胀曲线见图2-3。
表2-2

/10-6℃-1
20~300℃ 20~400℃ 20~450℃
9.2~10.0 9.2~9.9 -
????2.2 4J50密度?ρ=8.21g/cm3[1,2]。
2.3 4J50电性能?电阻率ρ=0.44μΩ·m[1,2]。
表2-3[1,2]

/10-6℃-1
20~100℃ 20~200℃ 20~300℃ 20~350℃ 20~400℃ 20~450℃ 20~500℃ 20~600℃
9.8 9.8 9.5 9.4 9.4 9.4 9.7 10.6
????2.4 4J50磁性能
2.4.1 4J50居里点 Tc=500℃[1,2]。
?
2.4.2 4J50合金的磁性能 4J50合金的磁性能见表2-4。
在4000A/m下,剩余磁感应强度Br=1.03T,矫顽力
Hc=10A/m[2]。
2.5 4J50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) 8 16 24 40 80
B/T 0.29 0.64 0.74 0.83 0.94
H/(A/m) 160 400 800 2000 4000
B/T 1.06 1.20 0.30 1.44 1.50
4J50力学性能
3.1 4J50技术标准规定的性能
3.1.1 4J50硬度 深冲态带材应符合表3-1的规定。厚度不大于0.2mm的带材不作硬度检验。
3.1.2 4J50抗拉强度 合金带材的抗拉强度应符合表3-2的规定。
3.2 4J50室温及各种温度下的力学性能
???? 3.2.1 4J50硬度 该合金(退火态)硬度HV约为135[1,2]。
????????????? 表3-1[4] ?????????????????????????????????????????????????????????表3-2[4]

δ/mm HV ? 状态代号 状态 σb/MPa
<2.5 ≤170  R 软态 <590
≤2.5 ≤165  I 硬态 >820
3.2.2 4J50拉伸性能 该组合金(退火态)室温拉伸性能见表3-3。
表3-3[1,2,4]

σb/MPa σP0.2/MPa δ/% φ/%
550 276 35 65
????3.3 4J50持久和蠕变性能
???? 3.4 4J50疲劳性能?
3.5 4J50弹性性能?
3.5.1 4J50弹性模量 该组合金的弹性模量E=158GPa[1,2]。
四、4J50组织结构
4.1 4J50相变温度 ??????????
4.2 4J50时间-温度-组织转变曲线?
4.3 4J50合金组织结构?该组合金均为稳定的奥氏体组织。
4.4 4J50晶粒度 合金深冲带的晶粒度应不小于7级,小于7级的晶粒度不得超过面积的10%。厚度小于0.13mm的带材估计平均晶粒度时,沿带材厚度方向的晶粒个数应不少于8个。
五、4J50工艺性能与要求
???? 5.1 4J50成形性能?该合金很容易进行冷、热加工。热加工温度不宜过高,加热时间不宜过长,应避免在含硫的气氛中加热。当带材冷应变率大于75%时,退火后会引起塑性各向异性。冷应变率在10%~15%,加热到950~1050 ℃时(在钎焊过程中不可避免)晶粒显著长大,致使合金塑性降低,对于薄的截面还可能丧失金属的真空气密性。因此成品的终应变率应控制在60%左右[2,5]。
???? 5.2 4J50焊接性能 该合金具有良好的焊接性能,可钎焊和点焊。该合金与软玻璃等材料封接前应进行预氧化处理。
5.3 4J50零件热处理工艺
热处理可分为:消除应力退火、中间退火及预氧化处理。
(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:430~540℃,保温1~2h,炉冷或空冷。
(2)中间退火 为消除合金在冷轧、冷拔、冷冲压过程中引起的加工硬化现象,以利于继续加工。工件需在真空或保护气氛中,加热到700~800℃,保温30~60min,然后炉冷、空冷或水淬。
(3)预氧化处理 该组合金作封接材料使用时,在封接前应进行预氧化处理。使合金表面生
成一层厚度均匀、致密的氧化膜。零件在1100℃下,在饱和湿氢中,加热30min,然后在大约800℃的空气中氧化5~10min。零件的增重在0.1~0.3mg/cm2为适宜。
该组合金不能用热处理硬化。
5.4 4J50表面处理工艺 在热处理、焊接或玻封之前,必须清除金属表面污物、油脂。氧化层严重时可采用喷砂或先在熔融碱液中浸泡,然后再酸洗。轻微氧化皮可用25%盐酸溶液在70℃下酸洗。
5.5 4J50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。磨削性能良好。
 
4J50
高温合金弹簧钢 



 4J50 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。


 

4J50航空发动机用的机匣、转子封严环和蜂窝环零件国内外较多地采用低膨胀高温合金制备。低膨胀合金是发动机实现间隙控制技术,减少燃气损失和提高热效率不可替代的功能结构材料。低膨胀高温合金的特点是综合性能好、强度较高、膨胀系数低、弹性模量几乎恒定,在约380℃(居里点)以下至室温,合金热膨胀系数几乎为常量。因此,采用低膨胀高温合金制备的压气机匣在飞机巡航飞行时,有利于间隙的封严,提高压气效率,加大推力。我国研制的低膨胀高温合金主要有GH2907、GH2909、GH4783等。我国新研制的GH4783是一种抗氧化新型低膨胀高温合金,膨胀系数比GH4169合金低20%,密度比GH4169低20%,只有7.789/cm3,工作温度可达750℃。对应的美国牌号的Inconel783合金已被用作F-22战斗机用发动机F119-PW的各种环形件。
4J50变形高温合金不但是我国生产和研制新型航空发动机需要的重要材料,而且在舰船制造、工业燃气轮机、HT飞行器、火箭发动机、核反应堆和化学工业等领域应用广泛,是一种十分重要的高温材料。当前,变形高温合金总体上向承温更高、精密成形和低成本方向发展。通过不断挖掘合金潜力,采用新技术、新工艺,可大幅提高变形高温合金材料的质量和性能,满足我国先进航空发动机的需求。须加大研究力度,进一步提高性能,满足我国先进航空发动机的研制需要


 
4J50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、
4J50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
4J50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,
4J50制造生产yan酸设备使用的泵和阀



 4J50 随着航空科学技术的进步和发展,航空发动机的性能不断日益完善和提高,正朝着高推重比、高推力和低油耗、长使用寿命的方向发展。与十年前相比,航空发动机的功率提高了25%,推重比达到(12~15),燃油消耗降低了30%~50%,涡轮进口温度超过了2000??。做为航空发动机核心部分的涡轮(工作叶片与涡lunpan),它的工作条件是相当恶劣,各种发动机用整体铸造叶轮,,其涡轮工作叶片同时承受高温、燃气腐蚀、离心力、弯曲应力、热应力、振动和热疲劳的作用,因此要求叶片除了应具有良好的kangyang化性、耐腐蚀能力和足够高的强度外,还应具有良好的机械疲劳、热疲劳性能以及足够的塑性和冲击韧性。而涡lunpan部分虽然工作温度比工作叶片低,但其应力条件异常复杂,轮毂和辐板等各部位所受应力、温度、介质作用程度不同,因此对涡lunpan的基本性能要求为:高的屈服强度、抗拉强度和塑性,足够的持久、蠕变强度和低循环疲劳强度,良好的耐蚀性能和组织稳定性。基于对涡轮的工作叶片和涡lunpan的不能要求,大中型航空发动机的涡轮制造方法是将涡lunpan和工作叶片分别单独制造,然后机械加工装配在一起形成涡轮。这种制造方法可以有针对性的将工作叶片和涡lunpan选用不同的合金材料。一般采用GH高温合金系列和K高温合金系列精铸而成。

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