材料型号：4J54
法国型号：N54
德国型号：Vacodil 540/FeNi54
4J54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。该合金是电真空工业中广泛使用的封接结构材料。
1.1 4J54材料型号 4J54。
1.2 4J54相近型号 见表1-1。
表1-1[1～3]
俄罗斯 | mei国 | 英国 | 日本 | 法国 | 德国 |
- | - | - | - | N54 | Vacodil 540 FeNi54 |
1.3 4J54材料的技术标准
1.4 4J54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 | - | - | 53.5～54.5 | 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 4J54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]。
1.6 4J54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 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。
1.8 4J54应用概况与特殊要求 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。
二、4J54物理及化学性能
2.1 4J54热性能
2.1.1 4J54溶化温度范围 该合金溶化温度约为1430℃[1,2]。
2.1.2 4J54热导率 λ=18.8W/(m·℃)[1,2]。
2.1.3 4J54比热容 该合金的比热容为502J/(kg•℃)。
2.1.4 4J54线膨胀系数 标准规定的合金平均线膨胀系数见表2-1。合金的平均线膨胀系数见表2-2。合金的膨胀曲线见图2-5。
表2-1
/10-6℃-1 | ||
20～300℃ | 20～400℃ | 20～450℃ |
10.2～11.4 | 10.2～11.4 | - |
2.2 4J54密度 ρ=8.28g/cm3[1,2]。
2.3 4J54电性能 电阻率ρ=0.42μΩ·m[1,2]。
表2-2[1,2]
/10-6℃-1 | ||||||||
20～100℃ | 20～200℃ | 20～300℃ | 20～350℃ | 20～400℃ | 20～450℃ | 20～500℃ | 20～600℃ | |
10.7 | 12.7 | 10.7 | 10.7 | 10.8 | 10.3 | 10.8 | 11.2 | |
