4J50材料的优越性能

4J50镍合金代表作品个具有商业重要性的镍合金是合金400，它是由国际镍公司(后来叫Inco合金公司)于1905年开发出来并推向市场，商标为蒙乃尔(MONEL)。下一个重要的是1930年左右问世的镍-钼合金B和镍-铬-钼-钨合金C。它们的是Haynes Stellite公司(现在叫Haynes国际公司)，其中的两个注册商标为HASTELLOY。镍基合金发展的下一个重要阶段来自于Inco公司，1931年开发出镍-铬-铁合金600及1949年开发出镍-铁-铬合金，分别ming名为INCONEL和INCOLOY。Inco和Haynes公司利用zui初这些商标的zhi ming度和美誉度，共计推出了MONEL、INCONEL、INCOLOY和HASTELLOY系列的大约50种耐腐蚀和耐热合金。VDM公司是一个后来比较出名的镍基合金生产者，其商标是Nicrofer, Nimofer和Nicorros。镍基合金发展历史镍基高温合金(以下简称镍基合金)是上世纪30年代后期开始研制的。

4J50膨胀合金
一、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。

1.14J50材料型号4J50。

1.24J50相近型号见表1-1。
表1-1
俄罗斯 美国 英国 日本 法国 德国
50H FeNi50 Nilo51 NS-1 N50 Vacodil500
1.34J50材料的技术标准
1.44J50化学成分见表1-2。
表1-2%
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。

1.54J50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qing气气氛zhong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。

1.64J50品种规格与供应状态品种有棒材、管材、板材、带材和丝材。

1.74J50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。

1.84J50应用概况与特殊要求4J50属玻封合金典型型号，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zheng材料具有良hao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

2.14J50热性能

2.1.14J50溶化温度范围该合金溶化温度约为1430℃。

2.1.24J50热导率λ=16.7W/(m·℃)。

2.1.34J50比热容该合金的比热容为502J/(kg℃)。

2.1.44J50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 -

2.24J50密度ρ=8.21g/cm3。

2.34J50电性能电阻率ρ=0.44μΩ·m。
表2-3
/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

2.44J50磁性能

2.4.14J50居里点Tc=500℃。

2.4.24J50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。

2.54J50化学性能合金在大qi、淡水和海水中有较好的耐腐蚀性。
表2-4
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

三、4J50   li学性能

3.14J50技术标准规定的性能

3.1.14J50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。

3.1.24J50抗拉强度合金带材的抗拉强度应符合表3-2的规定。

3.24J50室温及各种温度下的力学性能

3.2.14J50硬度该合金（退火态）硬度HV约为135。
表3-1表3-2
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

3.2.24J50拉伸性能该组合金（退火态）室温拉伸性能见表3-3。
表3-3
σb/MPa σP0.2/MPa δ/% φ/%
550 276 35 65

3.34J50持jiu和蠕变性能

3.44J50性能

3.54J50弹性性能

3.5.14J50弹性模量该组合金的弹性模量E=158GPa。

四、4J50组织结构

4.14J50相变温度

4.24J50时间-温度-组织转变曲线

4.34J50合金组织结构该组合金均为稳定的奥氏体组织。

4.44J50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

5.14J50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liu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yi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。

5.24J50焊接性能该合金具有良hao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。

5.34J50零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qing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。

5.44J50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yan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%yan酸溶液在70℃下酸洗。

5.54J50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刀具，低速切削加工，切削时可使用冷却剂。磨削性能良hao。

4J50作为一家在高温耐蚀合金材料及制品行业完全市场化运营的公司，威励集团多年来不断探索与发展，其产品研发能力、工艺装备水平、生产经营规模、产品市场占有率等均处在行业较高水平，部分产品位于行业领先水平。截至目前，威励集团共拥有7项发明专利，61项实用新型专利，其生产的镍铬钼合金、镍铬合金625深孔锻件、镍基合金锻件、镍铜合金锻件四项技术成果更是被上海市锻造协会认定为行业内新技术成果。