4J47薄壁管 航标棒料

　　4J47镍基形状记忆合金含钛50（at)%的镍合金，其回复温度是70，形状记忆效果好，少量改变镍钛成分比例，可使回复温度在30～100范围内变化，多用于制造航天器上使用的自动张开结构件、宇航工业用的自激励紧固件、生物医学上使用的人造心脏马达等，2012年，全球高温合金消费量为28万吨，占钢铁总消费量的0.02%，市场规模达100亿美元，目前来看，全球范围内能够生产航空航天用高温合金的企业不超过50家，主要集中在美、英、法、德、俄、日等国，整个行业具有较为明显的寡头特征，在涉及航天航空应用领域的高温合金钢产品，发达均视其为战略物资，对外进行严密管控。

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　　一、4J47概述

　　4J47在20～400℃温度范围内，具有与软玻璃相近的膨胀系数，用于与相应的软玻璃匹配封接。该类合金中含有铬，经氧化处理后，合金表面生成非常致密的氧化膜，与基体结合牢固，且与软玻璃浸润性好。因此，能获得度的封接面。是电真空工业中的重要封接结构材料。

　　1.14J47材料牌号4J47。

　　1.24J47相近牌号见表1-1。

　　表1-1[1,4]

　　美国日本法国德国

　　47HX--461-

　　1.34J47材料的技术标准YB/T5235-1993《铁镍铬、铁镍封接合金技术条件》。

　　1.44J47化学成分见表1-2。

　　表1-2%

　　CPSMnSiBAlNiCrFe

　　≤

　　0.050.0200.0200.400.30-0.2046.8～47.80.80～1.40余量

　　在平均线膨胀系数达到标准规定条件下，允许镍、铬含量偏离表1-2规定的范围。对于制造焊管的4J47合金铝的质量分数应不大于0.10%。

　　1.54J47热处理制度标准规定的膨胀系数性能检验试样在氢气气氛中将试样加热至1100℃±20℃,保温15min，以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出炉。

　　1.64J47品种规格与供应状态品种有丝、管、板、带和棒。

　　1.74J47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。

　　1.84J47应用概况与特殊要求该组合金经航空工厂长期使用，性能稳定。主要用于制作各种电真空元器件，如电子束管的阳极帽等。在应用中应使选用的玻璃与合金的膨胀系数相匹配。为提高金属与玻璃的封接强度，允许合金中含有一定的铝、铈。在热处理时，应避免其晶粒过大，以保证带材具有良好的深冲引伸性能及气密性。

　　二、4J47物理及化学性能

　　2.14J47热性能

　　2.1.14J47溶化温度范围该合金的溶化温度约为1430℃[5]。

　　2.1.24J47热导率见表2-1。

　　表2-1[1]

　　λ/(W/(m·℃))ρ/(g/cm3)ρ/(μΩ·m)

　　20.18.190.55

　　2.1.34J47比热容该合金的比热容约为504J/(kg℃)。

　　2.1.44J47线膨胀系数标准规定的平均线膨胀系数见表2-2。

　　该合金的平均线膨胀系数见表2-3。4J47合金的膨胀曲线见图2-1。

　　表2-2表2-3[1]

　　/10-6℃-1

　　20～300℃20～400℃20～100℃20～200℃20～300℃20～400℃20～500℃20～550℃20～600℃

　　-8.1～8.78.18.68.38.39.19.710.0

　　2.24J47密度见表2-1。表2-4[1,2]

　　αR/10-3℃-1

　　20～50℃20～100℃20～200℃20～300℃20～400℃20～500℃

　　2.82.92.92.82.62.3

　　2.34J47电性能

　　2.3.14J47电阻率见表2-1。

　　2.3.24J47电阻温度系数见表2-4。

　　2.44J47磁性能

　　2.4.14J47居里点Tc=400℃[1,6]。

　　2.4.24J47合金的磁性能见表2-5[1,2]。

　　在4000A/m下，剩余磁感应强度Br=0.97T，矫顽力Hc=29.6A/m[1,2]。

　　2.54J47化学性能合金在大气、淡水和海水中具有较好的耐腐蚀性；有良好的抗酸腐蚀性能。

　　表2-5[1,2]

　　H/(A/m)B/TH/(A/m)B/T

　　8

　　16

　　24

　　40

　　802.0×10-2

　　8.4×10-2

　　0.28

　　0.70

　　0.96160

　　400

　　800

　　2000

　　40001.12

　　1.26

　　1.35

　　1.46

　　1.50

　　三、4J47力学性能

　　3.14J47技术标准规定的性能

　　3.1.14J47硬度深冲态带材的维氏硬度应小于等于190。厚度不大于0.2mm时不作硬度试验。

　　3.1.24J47抗拉强度合金带材的抗拉强度应符合表3-1的规定。

　　表3-1

　　状态代号状态σb/MPa

　　R软态<590

　　I硬态>820

　　3.24J47室温及各种温度下的力学性能

　　3.2.14J47硬度合金带材（退火状态）的硬度见表3-2[1,2]。

　　3.2.24J47拉伸性能合金（退火状态）在室温的拉伸性能见表3-2。

　　表3-2[1,2]

　　σb/MPaσP0.2/MPaδ/%HV

　　54918633-

　　3.34J47持久和蠕能

　　3.44J47性能

　　3.54J47性性能

　　3.5.14J47性模量E=142GPa。

　　四、4J47组织结构

　　4.14J47相变温度

　　4.24J47时间-温度-组织转变曲线

　　4.34J47合金组织结构该合金处于Fe-Ni-Cr三元相图的稳定奥氏体区域。合金为单相奥氏体组织。

　　4.44J47晶粒度标准规定，合金深冲态带材的晶粒度应不小于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，沿带材厚度方向晶粒个数应不少于8个。

　　五、4J47工艺性能与要求

　　5.14J47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。4J47、合金的热加工温度在1160℃左右。该合金应避免在含硫气氛中加热。当带材冷应变率大于70%时，退火后会引起塑性各向异性[6]。

　　5.24J47焊接性能该合金可采用电弧焊、氧乙炔焊。在预氧化处理后，特别在与玻璃封接后，很难进行电阻焊。该合金与玻璃封接前应进行预氧化处理。

　　5.34J47零件热处理工艺热处理可分为:应力退火、中间退火、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:零件在保护气氛中加热到470～540℃，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。工件需在保护气氛中加热到800～900℃，保温20min，炉冷或空冷。

　　(3)预氧化处理为使合金表面生成一层厚度均匀、致密的氧化膜，该氧化膜与基体结合牢固，且能很好地与熔融的玻璃浸润。零件在饱和湿氢中，加热到1150～1250℃，保温30～50min,空冷。零件的增重在0.2～0.4mg/cm2范围为宜。

　　5.44J47表面处理工艺表面处理可采用喷砂、抛光、酸洗。合金在封接前可在＋或酐＋中酸洗。

　　5.54J47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。该合金磨削性能良好。

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　　4J47 其中Cr，Ai等主要起抗氧化作用，其他元素有固溶强化，沉淀强化与晶界强化等作用。在650~1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力，由于足够高的高温强度与抗氧化腐蚀能力，所以常用于制造航空发动机叶片和火箭发动机、核反应堆、能源转换设备上的高温零部件。镍基高温合金(以下简称镍基合金)是30年代后期开始研制的。英国于1941年首先生产出镍基合金Nimonic75(Ni-20Cr-0.4Ti);为了提高蠕变强度又添加铝，研制出Nimonic80(Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al)。美国于40年代中期，苏联于40年代后期，中国于50年代中期也研制出镍基合金。镍基合金的发展包括两个方面:合金成分的改进和生产工艺的革新。

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　　耐蚀合金NS113（H01130）、NS131（H01310）、NS141（H01410）、NS142（H01420）、NS143（H01430）、NS311

　　铁镍合金2J12，也称软磁合金2J12,坡莫合金2J12

　　品种:冷轧带材、

　　用途:用作中、高磁场中使用的磁带电机转子

　　坡莫合金:1J50、1J79、1J85

　　软磁合金1J30 1J31 1J32 1J34 1J36 1J38 1J41 1J42 1J46 1J47 1J50 1J51 1J52 1J68 1J54 1J64 1J65 1J67 1J76 1J86 1J82 1J83 1J116 1J117

　　永磁合金2J4 2J79 2J10 2J11 2J13 2J25 2J31 2J32 2J33 2J51 2J61 2J63 2J65 2J67

　　弹性合金3J1 3J2 3J6 3J24 3J21 3J22 3J40 3J52 3J54 3J53 3J57 3J58 3J59 3J63

　　铁镍合金/膨胀合金4J5 4J6 4J8 4J20 4J28 4J29 4J30 4J31 4J32 4J33 4J34 4J36 4J38 4J40 4J42 4J43.4J44.4J45 4J47 4J48 4J49 4J50 4J52 4J54 4J58 4J78 4J80 4J82

　　双金属合金5J21 5J22 5J23 5J24 5J26

　　板材、棒材，卷材、线材规格齐全

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