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4J78
一、4J78概述
4J78合金的磁導(dǎo)率低，和其他無磁瓷封合金相比膨脹系數(shù)也較低，故稱為無磁定膨脹瓷封合金。合金中添加少量銅，能改善其加工性能。該合金的瓷封綜合性能優(yōu)于蒙乃爾(Monel)、不銹鋼、無氧銅等無磁瓷封材料。主要用作電真空器件中的無磁瓷封材料。
1.1 4J78材料牌號 4J78。
1.2 4J78相近牌號 75HM(俄羅斯)。
1.3 4J78材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) YB/T 5233-1993《無磁定膨脹瓷封合金4J78、4J80、4J82技術(shù)條件》。
1.4 4J78化學(xué)成分 見表1-1。
表1-1 %
| C |
P |
S |
Mn |
Si |
Mo |
Cu |
Ni |
| ≤ |
| 0.05 |
0.020 |
0.020 |
0.40 |
0.30 |
20.0～22.0 |
≤1.5 |
余量 |
在平均線膨脹系數(shù)達到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下，允許鉬、銅含量偏離表1-1規(guī)定范圍。
1.5 4J78熱處理制度 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)性能檢驗試樣在保護氣氛或真空中加熱到1000 ～1050℃,保溫30～40min，以不大于5℃/min速度冷卻到300℃以下出爐。
1.6 4J78品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 品種有棒、管、板、絲和帶材。
1.7 4J78熔煉與鑄造工藝 用真空感應(yīng)爐熔煉。
1.8 4J78應(yīng)用概況與特殊要求 該合金經(jīng)工廠使用，性能穩(wěn)定。合金用作陀螺儀及其他電真空器件的無磁瓷封材料。在使用中應(yīng)嚴(yán)格控制熱處理工藝，以保證合金具有良好的加工性能。
二、4J78物理及化學(xué)性能
2.1 4J78熱性能
2.1.1 4J78熔化溫度范圍 1400～1420℃[4]。
2.1.2 4J78熱導(dǎo)率 見表2-1。
2.1.3 4J78線膨脹系數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的合金平均線膨脹系數(shù)見表2-2。
4J78合金的平均線膨脹系數(shù)見表2-3。
表2-1[1] 表2-2[1]
| θ/℃ |
20 |
300 |
600 |
|
θ/℃ |
20～500 |
20～600 |
| λ/(W/(m·℃)) |
13.8 |
15.5 |
16.7 |
 /10-6℃-1 |
12.1～12.7 |
12.4～13.0 |
表2-3[1]
| θ/℃ |
20～100 |
20～200 |
20～300 |
20～400 |
20～500 |
20～600 |
20～700 |
20～800 |
20～900 |
20～1000 |
20～1050 |
 /10-6℃-1 |
11.3 |
11.6 |
11.8 |
12.1 |
12.4 |
12.5 |
13.2 |
13.7 |
14.2 |
14.7 |
15.0 |
2.2 4J78密度 ρ=9.38g/cm3。
2.3 4J78電性能
2.3.1 4J78電阻率 ρ=1.17μΩ·m。
2.4 4J78磁性能 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定μ16000≤1.251×10-3mH/m。合金在不同磁場強度下的磁導(dǎo)率見表2-4。
2.5 4J78化學(xué)性能 合金在大氣、海水和熱帶氣候條件下具有高的耐腐蝕性。
表2-4
| H/(A/m) |
4000 |
8000 |
12000 |
16000 |
32000 |
40000 |
80000 |
| μ/(10-3mH/m) |
1.251 |
1.251 |
1.251 |
1.251 |
1.251 |
1.251 |
1.250 |
三、4J78力學(xué)性能
3.1 4J78技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能
3.2 4J78室溫及各種溫度下的力學(xué)性能
3.2.1 4J78硬度 合金（軟態(tài)）在常溫下的硬度HV=234～247。
3.2.2 4J78拉伸性能 合金（軟態(tài)）在常溫下的拉伸性能見表3-1。
表3-1
| σb/MPa |
σs/MPa |
δ(L0=50mm)/% |
| 869 |
353 |
35 |
3.3 4J78持久和蠕變性能
3.4 4J78疲勞性能
3.5 4J78彈性性能 彈性模量E=222GPa。
四、4J78組織結(jié)構(gòu)
4.1 4J78相變溫度
4.2 4J78時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
4.3 4J78合金組織結(jié)構(gòu) 在Ni-Mo相圖中，該合金處于兩相區(qū)。在平衡條件下，高于770℃時，合金為α相；當(dāng)溫度低于770℃時，由α相中析出β相，成為α＋β兩相。β相是一種中間化合物Ni4Mo，在α相中具有彌散硬化作用。但在合金熱處理條件下合金組織為單一奧氏體組織。當(dāng)合計冷應(yīng)變率60%～70%的1mm厚帶材，在表4-1所示溫度下退火，空冷后，按YB 027-1992進行晶粒度評級，結(jié)果見表4-1。
表4-1[4]
| 退火溫度/℃ |
850 |
900 |
950 |
1000 |
1050 |
1100 |
| 晶粒度級別 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5.5 |
4 |
五、4J78工藝性能與要求
5.1 4J78成形性能 合金有較好的加工性及深沖引伸性能。合金帶材經(jīng)適當(dāng)熱處理后，其晶粒度級別為5～6級，維氏硬度應(yīng)為174～207，以利于零件的深沖引伸。
5.2 4J78焊接性能 合金可采用氬弧焊。
5.3 4J78零件熱處理工藝 合金冷應(yīng)變中間退火應(yīng)在氫氣（或真空）中加熱到1050～1080℃，保溫40min，水淬。為獲得較低的硬度值，熱處理溫度可適當(dāng)提高。
5.4 4J78表面處理工藝 表面處理可采用噴砂、拋光、酸洗。
5.5 4J78切削加工與磨削性能 合金可采用硬質(zhì)合金刀具切削加工。磨削性能較好。
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