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4J29 的镍 28.5%~29.5%,玻璃封接的膨胀匹配就钉在这一档

发布时间:2026-10-29|供应单位:上海熔恒特种合金有限公司|咨询:唐先生 13301717224|关键词:4J29 定膨胀合金 玻璃封接

4J29 是铁镍钴系定膨胀合金,常与 Kovar 一名对应。成分:镍 28.5%~29.5%、钴 16.8%~17.8%、碳不超过 0.03%、锰不超过 0.5%、硅不超过 0.30%、铜铬钼各不超过 0.20%、磷与硫各不超过 0.020%,铝镁锆钛各不超过 0.10% 且总量不超过 0.20%,铁为余量。

镍 29% 与钴 17% 的膨胀曲线

铁镍合金在镍约 36% 附近因因瓦效应膨胀系数极低,而 4J29 走的是另一条路:镍 29% 加钴 17%,在室温到 400℃ 至 500℃ 的区间里与硬玻璃的膨胀曲线贴合。它被称为定膨胀合金,意思是「在指定温区内与指定玻璃匹配」,不是「膨胀系数为零」。选型时必须同时给出玻璃牌号与封接温区,只说「要 4J29」不足以定性能。

900℃ 与 1100℃ 两段检验制度

带材卷料
配图:带材卷料

膨胀系数与低温组织稳定性的检验试样制度是:氢气气氛中加热 900℃±20℃ 保温 1 小时,再加热 1100℃±20℃ 保温 15 分钟,以不大于每分钟 5℃ 的速度冷到 200℃ 以下出炉。两段加热的作用不同:900℃ 这一段定组织与晶粒度,1100℃ 这一段模拟封接时的高温,随后慢冷是为了让低温组织转变充分,避免使用时发生马氏体相变导致尺寸变化。

低温组织稳定性为什么要专门检验

这类合金的一个隐患是低温下的 γ 到 α 转变:若成分或冷却制度不当,残余的亚稳奥氏体在低温或应力下转变,体积变化会让封接件开裂。资料明确要求按使用温度严格检验低温组织稳定性,做低温器件与户外设备时尤其要做。检验不是抽一项,而是与膨胀系数用同一试样、同一制度,两项数据互相印证。

锻材气密性要单列

资料的提示是使用锻材时应严格检验气密性。锻件的致密度、内部孔隙与折叠会在封接后成为漏气通道,而漏气往往在整机老化测试时才暴露。检验方式按锻件标准做超声或水压,并在合同里约定判据。用棒材改锻的零件,锻比与锻造方向也要写清,锻比不足的心部疏松是气密性不合格的主因。

管件与管坯
配图:管件与管坯

深冲与电镀的工艺链

品种覆盖丝、带、板、管与棒材,封接件的外壳与管壳多用带材与管材,引线用丝材。深冲是外壳的主要成形方式,加工过程要做适当热处理保证深冲引伸性能,晶粒粗大会恶化表面质量、影响封接层的连续性。电镀金或镍的工艺成熟,镀前清洗与镀层厚度要控,镀层过厚会在封接时鼓泡。

标准与进口对应

外标对应关系:美标 Kovar 类 ASTM F15、UNS K94610,AMS 7726 覆盖线材、7727 覆盖棒与锻件、7728 覆盖板带,MIL-I-23011 属军标体系;德标另有 W-Nr 对应。国标按 4J 定膨胀合金体系归口。做进口替代时按膨胀曲线、居里点与封接玻璃牌号三项比对,不要只按牌号字面对应。

车间内材料堆放
配图:车间内材料堆放

典型用途与订料

用途集中在电真空:发射管、振荡管、引燃管、磁控管的封接,晶体管与继电器的外壳,集成电路的引出线、底盘与支架,以及激光管封接与传感器外壳。订料要写:牌号、形态、交货状态、膨胀系数检验的温区与判据、以及是否要求低温组织稳定性与气密性。这四项不写,到货后只能按「牌号对」验收,封接成品率无从保证。

上海熔恒特种合金有限公司可供应 4J29 的带材、丝材、管材与棒材,常备规格支持零切下料与定尺分条,质保书随货、炉批号可追,支持第三方复检。熔恒对定膨胀合金按形态与膨胀系数档分档标识,需要按封接温区或低温组织稳定性放行的批次,可先取小样做膨胀与金相核对。

本文为上海熔恒特种合金有限公司技术资料整理,成分区间、力学数值与执行标准以现行 GB/ASTM/AMS 标准及随货质保书为准;具体规格与交货状态请与供货方书面确认。

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