4J54是材料牌號，相近牌號俄羅斯 美國 英國 日本，技術標準YB/T 5235-1993。
基本介紹
- 中文名：4J54
4J54概述,4J54熱處理制度,4J54套用概況與特殊要求,4J54合金組織結構,4J54零件熱處理工藝,
4J54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範圍內能與膨脹係數不同的軟玻璃和陶瓷匹配
的一系列定膨脹合金，其膨脹係數和居里點隨鎳含量增加而增加。該合金是電真空工業中廣泛使用的封
接結構材料。
4J54材料牌號 4J54。
4J54相近牌號
俄羅斯 美國 英國 日本 法國 德國
- - - - N54 Vacodil 540
FeNi54
4J54材料的技術標準
YB/T 5235-1993《鐵鎳鉻、鐵鎳封接合金技術條件》。
4J54熱處理制度
標準規定的膨脹係數性能檢驗試樣其熱處理制度：在保護氣氛或真空中加熱到850℃±20℃，保溫
1h，以不大於300℃/min速度冷至400℃以下出爐[4]。
4J54品種規格與供應狀態
品種有棒材、管材、板材、帶材和絲材。
4J54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。
4J54套用概況與特殊要求
4J54合金主要用於和雲母、軟玻璃封接。
在套用中應使選用的封接材料與合金的膨脹係數相配。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。
4J54溶化溫度範圍 該合金溶化溫度約為1430℃[1,2]。
4J54熱導率 λ=18.8W/(m·℃)[1,2]。
4J54比熱容 該合金的比熱容為502J/(kg·℃)。
4J54密度 ρ=8.28g/cm3[1,2]。
4J54電性能 電阻率ρ=0.42μΩ·m[1,2]。
4J54居里點 Tc=530℃[1,2]。
4J54化學性能 合金在大氣、淡水和海水中有較好的耐腐蝕性。
4J54硬度 該合金（退火態）硬度HV約為135[1,2]。
4J54彈性模量 該合金的彈性模量E=157GPa[1,2]。
4J54合金組織結構
該合金為穩定的奧氏體組織。
4J54晶粒度
合金深沖帶的晶粒度應不小於7級，小於7級的晶粒度不得超過面積的10%。厚度小於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於8個。
4J54成形性能
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。當帶材冷應變率大於75%時，退火後會引起塑性各向異性。冷應變率在10%～15%，加熱到950～
1050℃時（在釺焊過程中不可避免）晶粒顯著長大，致使合金塑性降低，對於薄的截面還可能喪失金屬
的真空氣密性。因此成品的最終應變率應控制在60%左右[2，5]。
4J54焊接性能
該合金具有良好的焊接性能，可釺焊和點焊。該合金與軟玻璃等材料封接前應進行預氧化處理。
4J54零件熱處理工藝
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後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、冷衝壓過程中引起的加工硬化現象，以利於繼續加工。工
件需在真空或保護氣氛中，加熱到700～800℃，保溫30～60min，然後爐冷、空冷或水淬。
(3)預氧化處理 該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、緻密的氧化膜。零件在1100℃下，在飽和濕氫中，加熱30min，然後在大約800℃的空氣中氧化5
～10min。零件的增重在0.1～0.3mg/cm2為適宜[6]。
該合金不能用熱處理硬化。
4J54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。氧化層嚴重時可採用噴砂或先在熔融
鹼液中浸泡，然後再酸洗。輕微氧化皮可用25%鹽酸溶液在70℃下酸洗。
4J54切削加工與磨削性能
該合金切削加工特性和奧氏體不鏽鋼相似。加工時採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。
