4J29合金又稱可伐(Kovar)合金。該合金在20-450℃具有與硅硼硬玻璃相近的線膨脹系數，居里點較高，并有良好的低溫組織穩(wěn)定性。合金的氧化膜致密，能很好地被玻璃浸潤。且不與汞作用，適合在含汞放電的儀表中使用。是電真空器件主要密封結構材料。

相近牌號

      俄羅斯 美國 英國 日本 法國 德國

      29HК Kovar Nilo K KV-1 Dilver P0 Vacon 12

      29HК-BИ Rodar KV-2

      Techallony Glasseal 29-17 Telcaseal KV-3 Dilver P1 Silvar 48

材料的技術標準

      YB/T 5231-1993《鐵鎳鈷玻封合金4J29和4J44技術條件》。

化學成分

      C≤0.03%

      Mn≤0.50%

      Si≤0.30%

      P≤0.020%

      S≤0.020%

      Cu≤0.20%

      Cr≤0.20%

      Mo≤0.20%

      Ni=28.5-29.5%

      Co=16.8-17.8%

      Fe=余量

      在平均線膨脹系數達到標準規(guī)定條件下，允許鎳、鈷含量偏離表1-2規(guī)定范圍。鋁、鎂、鋯和鈦的含量各不大于0.10%，其總量應不大于0.20%。

熱處理制度

      標準規(guī)定的膨脹系數及低溫組織穩(wěn)定性的性能檢驗試樣，在氫氣氣氛中加熱至900℃±20℃,保溫1h，再加熱至1100℃±20℃，保溫15min，以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出爐。

應用概況與特殊要求

      該合金是國際通用的典型的Fe-Ni-Co硬玻璃封接合金。經航空工廠長期使用，性能穩(wěn)定。主要用于電真空元器件如發(fā)射管、振蕩管、引燃管、磁控管、晶體管、密封插頭、繼電器、集成電路的引出線、底盤、外殼、支架等的玻璃封接。在應用中應使選用的玻璃與合金的膨脹系數相匹配。根據使用溫度嚴格檢驗其低溫組織穩(wěn)定性。在加工過程中應進行適當的熱處理，以保證材料具有良好的深沖引伸性能。當使用鍛材時應嚴格檢驗其氣密性。

合金組織結構

      合金按1.5規(guī)定的熱處理制度處理后，再經-78.5℃冷凍，大于等于4h不應出現馬氏體組織。但當合金成分不當時，在常溫或低溫下將發(fā)生不同程度的奧氏體(γ)向針狀馬氏體(α)轉變，相變時伴隨著體積膨脹效應。合金的膨脹系數相應增高，致使封接件的內應力劇增，甚至造成部分損壞。影響合金低溫組織穩(wěn)定性的主要因素是合金的化學成分。從Fe-Ni-Co三元相圖中可以看到，鎳是穩(wěn)定γ相的主要元素，鎳含量偏高有利于γ相的穩(wěn)定。隨合金總變形率增加其組織越趨向穩(wěn)定。合金成分偏析也可能造成局部區(qū)域的γ→α相變。此外晶粒粗大也會促進γ→α相變。

4J42膨脹合金概述

      鐵鎳定膨脹合金是通過調整鎳含量而獲得在給定溫度范圍內能與膨脹系數不同的軟玻璃和陶瓷匹配的一系列定膨脹合金，其膨脹系數和居里點隨鎳含量增加而增加。該合金是電真空工業(yè)中廣泛使用的封接結構材料。

化學成分

      材料的技術標準 YB/T 5235-1993《鐵鎳鉻、鐵鎳封接合金技術條件》。

熱處理制度

      標準規(guī)定的膨脹系數性能檢驗試樣其熱處理制度：在氫氣氣氛中將試樣加熱到900℃±20℃，保溫1h，以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出爐。

品種規(guī)格與供應狀態(tài)

      品種有棒材、管材、板材、帶材和絲材。

熔煉與鑄造工藝

      用非真空感應爐、真空感應爐或電弧爐熔煉。

應用概況與特殊要求

      4J42屬玻封合金典型牌號，經航空工廠長期使用，性能穩(wěn)定。

      4J42合金主要用于和軟玻璃、陶瓷等封接，制作電子管、晶體管和集成電路的引線、框架和密封插頭。

      在應用中應使選用的封接材料與合金的膨脹系數相配。熱處理時應控制其晶粒度，以保證材料具有良好的深沖引伸性能。當使用鍛、軋材時應嚴格檢驗材料的氣密性。

物理及化學性能

化溫度范圍

      溶化溫度約為1430℃。

熱導率

      λ：14.6W/(m/℃)。

比熱容

      比熱容為502J/(kg/℃)。

線膨脹系數/10-6℃-1

密度

      Ρ：8.12g/cm3。

電性能

      電阻率ρ：0.61μΩ/m。

合金的平均線膨脹系數/10-6℃-1

磁性能

居里點

      Tc=360℃。

合金的磁性能

      在4000A/m下，剩余磁感應強度Br=0.99T，矯頑力Hc=28.8A/m。

化學性能

      合金在大氣、淡水和海水中有較好的耐腐蝕性。

力學性能

硬度

      該組合金（退火態(tài)）硬度HV均約為135。

抗拉強度

彈性模量

      該組合金的彈性模量E=147GPa。

合金組織結構

      該組合金均為穩(wěn)定的奧氏體組織。

晶粒度

      合金深沖帶的晶粒度應不小于7級，小于7級的晶粒度不得超過面積的10%。厚度小于0.13mm的帶材估計平均晶粒度時，沿帶材厚度方向的晶粒個數應不少于8個。

工藝性能與要求

形性能

      該合金很容易進行冷、熱加工。熱加工溫度不宜過高，加熱時間不宜過長，應避免在含硫的氣氛中加熱。當帶材冷應變率大于75%時，退火后會引起塑性各向異性。冷應變率在10%～15%，加熱到950～1050℃時（在釬焊過程中不可避免）晶粒顯著長大，致使合金塑性降低，對于薄的截面還可能喪失金屬的真空氣密性。因此成品的終應變率應控制在60%左右。

焊接性能

      該合金具有良好的焊接性能，可釬焊和點焊。該合金與軟玻璃等材料封接前應進行預氧化處理。

零件熱處理工藝

      熱處理可分為：消除應力退火、中間退火及預氧化處理。

      1.消除應力退火 為消除零件在機械加工后的殘存應力要進行消除應力退火：430～540℃，保溫1～2h,爐冷或空冷。

      2.中間退火 為消除合金在冷軋、冷拔、冷沖壓過程中引起的加工硬化現象，以利于繼續(xù)加工。工件需在真空或保護氣氛中，加熱到700～800℃，保溫30～60min，然后爐冷、空冷或水淬。

      3.預氧化處理 該組合金作封接材料使用時，在封接前應進行預氧化處理。使合金表面生成一層厚度均勻、致密的氧化膜。零件在1100℃下，在飽和濕氫中，加熱30min，然后在大約800℃的空氣中氧化5～10min。零件的增重在0.1～0.3mg/cm2為適宜。

      該合金不能用熱處理硬化。

表面處理工藝

      在熱處理、焊接或玻封之前，必須清除金屬表面污物、油脂。氧化層嚴重時可采用噴砂或先在熔融堿液中浸泡，然后再酸洗。輕微氧化皮可用25%鹽酸溶液在70℃下酸洗。

切削加工與磨削性能

      該合金切削加工特性和奧氏體不銹鋼相似。加工時采用高速鋼或硬質合金刀具，低速切削加工，切削時可使用冷卻劑。磨削性能良好。