4J54挤压棒 中外对照
4J54该合金具有以下特性: 具有很好的耐还原、yang化、dan化介质腐蚀的性能在室温及高温时都具有很好的耐应力腐蚀开裂性能???具有很好的耐干燥lv气和lv化氢气体腐蚀的性能???在零下、室温及高温时都具有很好的机械性能?对于该合金的焊接注意事项，总结有以下几点:1、谨防有害气体对焊接的影响 ?常温下，镍基合金材料是比较稳定的，随着温度升高，它的性能开始变化，其吸收dan、氢、yang的能力随之上升，镍基合金材料在500℃高温空气中出现轻度yang化，当温度达到750℃时，则yang化加剧，随着焊缝含yang量上升，焊缝的抗拉强度和硬度明显上升，伴随着塑性明显下降，焊缝因yang的污染而变脆，同时由于镍的yang化物熔点比镍本身的熔点高出了近45％，即当镍熔化（熔点1446℃）的时候，yang化镍（熔点2090℃）远远没有到其熔点，所以，在表面上没有完全的yang化镍，掺杂在熔池中就会形成夹渣，为防止焊接区域表面的yang化物和避免脆化元素溶入其中，焊接区域表面的两三厘米的距离内必须清理彻底清洁干净， ?dan在高温液态金属的溶解度随yang的分压增加而增大，dan对焊缝强度、硬度、塑性的影响比yang更为显著，也就是说，dan的污染脆化作用比yang更严重，dan对焊缝的影响主要是对冲韧度降低， ?由于难以避免气体杂质污染所引起的焊接接头脆化，在进行镍基合金材料焊接时对其工艺提出了特殊的要求，采用钨ji氩弧焊和手工电弧焊盖面是比较合理的焊接方法。
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4J54概述
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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。该合金是电真空工业中广泛使用的封
接结构材料。
4J54材料牌号 4J54。
4J54相近牌号
美国 英国 日本 法国 德国
- - - - N54 Vacodil 540
FeNi54
4J54材料的技术标准
YB/T 5235-1993《铁镍铬、铁镍封接合金技术条件》。
4J54热处理制度
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标准规定的膨胀系数性能检验试样其热处理制度:在保护气氛或真空中加热到850℃±20℃，保温
1h，以不大于300℃/min速度冷至400℃以下出炉[4]。
4J54品种规格与供应状态
品种有棒材、管材、板材、带材和丝材。
4J54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。
4J54应用概况与特殊要求
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4J54合金主要用于和云母、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。
4J54溶化温度范围 该合金溶化温度约为1430℃[1,2]。
4J54热导率 λ=18.8W/(m·℃)[1,2]。
4J54比热容 该合金的比热容为502J/(kg·℃)。
4J54密度 ρ=8.28g/cm3[1,2]。
4J54电性能 电阻率ρ=0.42μΩ·m[1,2]。
4J54居里点 Tc=530℃[1,2]。
4J54化学性能 合金在大气、淡水和海水中有较好的耐腐蚀性。
4J54硬度 该合金（退火态）硬度HV约为135[1,2]。
4J54性模量 该合金的性模量E=157GPa[1,2]。
4J54合金组织结构
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该合金为稳定的奥氏体组织。
4J54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。
4J54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]。
4J54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。
4J54零件热处理工艺
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热处理可分为:应力退火、中间退火及预氧化处理。
(1)应力退火 为零件在机械加工后的残存应力要进行应力退火:430～540℃，保温1
～2h,炉冷或空冷。
(2)中间退火 为合金在冷轧、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[6]。
该合金不能用热处理硬化。
4J54表面处理工艺
在热处理、焊接或玻封之前，必须金属表面污物、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%溶液在70℃下酸洗。
4J54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。磨削性能良好。
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4J54 磁性合金包括软磁合金和硬磁合金。前者矫顽力低，后者矫顽力大。常用的有工业纯铁、电工钢、等。热双金属是不同膨胀系数的两层或两层以上的金属或合金沿整个接触面彼此牢固结合而构成的复合材料。高膨胀合金作主动层，低膨胀合金作被动层，中间可加入夹层。随温度的变化热双金属可发生弯曲，用于制造热继电器、断路器、家用电器启动器及化学工业和动力工业用的液体、气体控制阀等。电性合金包括精密电阻合金、电热合金、热电偶材料和电触头材料等，广泛用于电工器件、仪器、仪表制造领域。磁致伸缩合金是具有磁致伸缩效应的一类金属材料，常用的有铁基合金和镍基合金，用于制造超声和水声换能器件、振荡器、滤波器和传感器等。在选择精密合金的冶炼方法时，要从质量、炉批量成本等方面综合考虑，在大多数情况下。
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固溶强化
加入与基体金属原子尺寸不同的元素(铬、钨、钼等)引起基体金属点阵的畸变，加入能降低合金基体堆垛层错能的元素（如钴）和加入能减缓基体元素扩散速率的元素（钨、钼等），以强化基体。
沉淀强化
通过时效处理，从过饱和固溶体中析出第二相（γ’、γ"、碳化物等），以强化合金。γ‘相与基体相同，均为面心立方结构，点阵常数与基体相近，并与晶体共格，因此γ相在基体中能呈细小颗粒状均匀析出，阻碍位错运动，而产生显著的强化作用。γ’相是A3B型金属间化合物，A代表镍、钴，B代表铝、钛、铌、钽、钒、钨，而铬、钼、铁既可为A又可镍基合金中典型的γ‘相为Ni3(Al,Ti)。γ’相的强化效应可通过以下途径得到加强:
增加γ‘相的数量；
使γ’相与基体有适宜的错配度，以获得共格畸变的强化效应；
加入铌、钽等元素增大γ’相的反相畴界能，以提高其抵抗位错切割的能力；
加入钴、钨、钼等元素提高γ‘相的强度。γ"相为体心四方结构，其组成为Ni3Nb。因γ"相与基体的错配度较大,能引起较大程度的共格畸变，使合金获得很高的屈服强度。但超过700℃，强化效应便明显降低。钴基高温合金一般不含γ相，而用碳化物强化。
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