4J29 Aloi Kovar

4J29 (juga dikenali sebagai Kovar, UNS K94610/DIN 1.3981) ialah aloi pengedap kaca pengedap tetap nikel kobalt besi biasa yang diiktiraf di peringkat antarabangsa. Aloi ini mempunyai pekali pengembangan linear yang serupa dengan kaca keras boron silikon pada 20-450 darjah, titik Curie yang tinggi, boleh mencapai pengedap kedap udara kebolehpercayaan yang tinggi, dan mempunyai kestabilan struktur suhu rendah yang baik. Filem oksida aloi adalah padat dan boleh disusup dengan baik oleh kaca. Dan ia tidak berinteraksi dengan merkuri, sesuai digunakan dalam instrumen yang mengandungi pelepasan merkuri. Filem oksida padat mudah disusupi oleh kaca dan merupakan bahan struktur pengedap utama untuk peranti vakum elektrik. Ia juga merupakan bahan pilihan untuk membungkus komponen struktur dalam semikonduktor, aeroangkasa dan bidang lain.

China: Penetapan Aloi Ketepatan GB/T 15018-1994 – Jenis 4J29

Amerika Syarikat: ASTM F15-1998 – UNS K94610

Eropah: EN 10269-2013 – 1.3981

Jepun: JIS C2520-1999 – Aloi KOVAR

Komponen utama aloi 4J29 ialah:

• Nikel (Ni): 28.5% – 29.5%
• Kobalt (Co): 16.8% – 17.8%
• Besi (Fe): Imbangan

Elemen lain (had maksimum):

• Karbon (C) Kurang daripada atau sama dengan 0.03%
• Silikon (Si) Kurang daripada atau sama dengan 0.30%
• Mangan (Mn) Kurang daripada atau sama dengan 0.50%
• Fosforus (P) Kurang daripada atau sama dengan 0.020%
• Sulfur (S) Kurang daripada atau sama dengan 0.020%

Jumlah unsur seperti aluminium, magnesium, zirkonium, titanium, dsb. Kurang daripada atau sama dengan 0.20%

• Ketumpatan: Kira-kira 8.2 – 8.3 g/cm³. Ketumpatan yang agak tinggi mencerminkan komposisi ciri dan pembungkusan atom yang ketat aloi.
• Takat Lebur: Kira-kira 1420 – 1455 darjah , yang membolehkan aloi mengekalkan struktur yang stabil walaupun pada suhu tinggi.
• Pekali Pengembangan Terma (CTE): Dalam julat 20 – 450 darjah , ia hampir dengan kaca keras borosilikat, lebih kurang 1.1 – 1.5 × 10⁻⁶ / darjah . Padanan CTE dengan kaca ini merupakan kelebihan utama untuk aplikasi pengedap.
• Curie Point: Agak tinggi. Walaupun nilai khusus tidak diberikan, titik Curie yang tinggi memastikan kestabilan magnet dalam julat suhu tertentu.

Sifat fizikal ini memberikan prospek aplikasi luas aloi 4J29 dalam bidang seperti peranti elektrovakum, aeroangkasa dan instrumen ketepatan. Contohnya, dalam peranti elektrovakum, CTE yang sesuai memastikan pengedap kaca-ke-logam yang boleh dipercayai, manakala takat leburnya yang tinggi membolehkannya menahan persekitaran operasi suhu tinggi. Dalam industri aeroangkasa, sifat fizikalnya yang cemerlang menyumbang kepada peningkatan kebolehpercayaan dan kestabilan komponen.

Aloi 4J29 mempamerkan pelbagai sifat mekanikal yang sangat baik.

• Kekuatan Tegangan: Biasanya antara 450 – 600 MPa. Ini menunjukkan rintangan yang kuat terhadap beban tegangan dan kecenderungan rendah untuk patah di bawah ketegangan.
• Kekuatan Hasil: Kira-kira 200 – 300 MPa. Apabila tegasan yang dikenakan mencapai tahap ini, bahan mula mengalami ubah bentuk plastik.
• Pemanjangan: Umumnya sekitar 20% - 30%. Ini mencerminkan keupayaan aloi untuk mengalami ubah bentuk plastik semasa beban tegangan, menjadikannya kurang terdedah kepada keretakan rapuh.
• Kekerasan: Kira-kira 170 – 220 HV. Aloi menawarkan kekuatan mampatan yang baik dan rintangan haus.

Ciri-ciri mekanikal ini membolehkan aloi 4J29 memenuhi keperluan pelbagai aplikasi perindustrian. Sebagai contoh, dalam struktur pengedap peranti elektrovakum, sifat mekanikalnya yang baik membantu memastikan pengedap yang boleh dipercayai dan stabil. Dalam bidang aeroangkasa, ia boleh menahan persekitaran mekanikal yang kompleks, memberikan sokongan kekuatan dan keliatan yang mencukupi untuk komponen. Selain itu, dalam aplikasi yang memerlukan pemesinan ketepatan dan rintangan haus, kekerasan, pemanjangan, dan sifat-sifat lain aloi 4J29 memainkan peranan penting.

• Penjernihan dan penyahgas sebelum pengedap (rawatan hidrogen basah): 950-1050 darjah , penebat selama 10-30 minit, penyejukan relau (penyahgasan, anti keliangan)
• Penyepuhlindapan hidrogen basah suhu tinggi: tahan pada 900 darjah ± 20 darjah selama 1 jam → tahan pada 1100 darjah ± 20 darjah selama 15 minit, sejuk hingga di bawah 200 darjah pada Kurang daripada atau sama dengan 5 darjah / min (menstabilkan struktur, meningkatkan konsistensi pengembangan)
• Rawatan pra pengoksidaan: Pengoksidaan dalam udara sekitar 800 darjah , pertambahan berat 0.2-0.4 mg/cm² (menghasilkan filem oksida padat, meningkatkan penyusupan kaca dan kekuatan ikatan)
• Penyepuhlindapan pelepasan tekanan: 470-540 darjah, tahan selama 1-2 jam, penyejukan relau/penyejukan udara (pelepasan tekanan selepas pemesinan untuk mengelakkan ubah bentuk)
• Penyepuhlindapan pertengahan: 750-900 darjah , tahan selama 15-1j, penyejukan relau/penyejukan udara/pelindapkejutan air (menghapuskan pengerasan kerja selepas rolling sejuk/lukisan sejuk)

• Prestasi pemprosesan: Prestasi pemprosesan sejuk/panas yang baik, saiz butiran jalur ditarik dalam Lebih besar daripada atau sama dengan 7, anisotropi plastik rendah; Prestasi komprehensif adalah optimum apabila kadar terikan sejuk adalah 60-65% dan saiz butiran adalah 7-8.5 tahap
• Weldability: Suitable for brazing, fusion welding, and resistance welding; Good weldability with metals such as copper, steel, nickel, etc; Argon arc welding requires strict control of zirconium content (>0.06% boleh menyebabkan keretakan kimpalan dengan mudah)
• Rawatan permukaan: boleh sandblasted, digilap, jeruk; Selepas pengedap, 10% asid hidroklorik+10% asid nitrik (70 darjah , 2-5 minit) boleh digunakan untuk mengeluarkan filem oksida; Boleh disadur dengan emas/perak/nikel/kromium untuk meningkatkan kekonduksian dan rintangan kakisan
• Risiko utama: Gamma suhu rendah → transformasi alpha martensit (suhu transformasi<-80 ℃) can cause volume expansion and internal stress cracking in sealing, requiring strict control of composition and heat treatment; Avoid heating in a sulfur-containing atmosphere

• Pekali Pengembangan Terma Rendah – Pekali pengembangan terma aloi 4J29 hampir sama dengan kaca keras borosilikat, membolehkan ia mengekalkan perubahan dimensi yang minimum di bawah turun naik suhu, dengan itu memastikan kestabilan dan kebolehpercayaan komponen yang dimeterai.
• Kebolehkerjaan yang Baik – Aloi boleh diproses dengan pelbagai kaedah seperti penempaan, penggulungan, dan lukisan, memudahkan pemesinan dan pemasangan seterusnya.
• Sifat Mekanikal Cemerlang – Aloi 4J29 mempamerkan kekuatan tegangan tinggi, kekuatan hasil, kekerasan dan penunjuk prestasi mekanikal lain, membolehkannya memenuhi keperluan pelbagai keadaan operasi yang kompleks.
• Kestabilan Terma yang Baik – Aloi mengekalkan prestasi yang stabil pada julat suhu yang luas, menjadikannya sesuai untuk kedua-dua persekitaran suhu tinggi dan suhu rendah.

• Pembungkusan Semikonduktor/Litar Bersepadu: Cangkang, Rangka Plumbum, Pembawa Cip, Palam Tertutup (Pengedap Kebolehpercayaan Tinggi)
• Peranti vakum elektrik: tiub pelepasan, tiub ayunan, tiub pencucuhan, magnetron, perumah transistor, pendakap (bahan teras tertutup kaca)
• Aeroangkasa: Pengikat suhu tinggi, komponen instrumen, perumah sensor (kestabilan dimensi suhu tinggi dan rendah)
• Instrumen ketepatan: geganti, suis, instrumen vakum, instrumen nyahcas merkuri (tidak bersentuhan dengan merkuri)
• Jentera ketepatan: bahagian saiz kestabilan tinggi, lengan aci, komponen pemandu (pengembangan rendah, tahan haus-)

S1: Apakah Aloi Kovar 4J29?
A: 4J29 (juga dikenali sebagai Kovar, UNS K94610, atau DIN 1.3981) ialah aloi besi-nikel-kobalt yang direka untuk pengedap kaca-ke-logam. Pengembangan habanya hampir sepadan dengan kaca keras borosilikat (cth, Pyrex), menjadikannya sesuai untuk pengedap hermetik.

S2: Mengapakah perlawanan pengembangan penting?
J: Jika logam mengembang berbeza daripada kaca, kaca akan retak semasa penyejukan. Pengembangan padan Kovar menghasilkan pengedap tegasan mampatan yang kuat, hermetik dan stabil dari segi haba.

S3: Bolehkah ia dimesin dan dikimpal?
A: Ya. Ia mempunyai kebolehkerjaan sejuk/panas yang baik. Ia boleh dipateri, dikimpal gabungan, atau dikimpal rintangan. Untuk kimpalan TIG, simpan zirkonium<0.06% to avoid cracks.

S4: Apakah rawatan permukaan yang boleh dilakukan?
A: Sandblasting, penggilap, penjerukan. Selepas pengedap, oksida boleh dikeluarkan dalam 10% HCl + 10% HNO₃ (70 darjah , 2–5 min). Penyaduran dengan Au, Ag, Ni atau Cr meningkatkan kekonduksian dan rintangan kakisan.

S5: Adakah 4J29 magnet?
J: Ya, ia adalah feromagnetik sehingga titik Curie (~430 darjah). Ini boleh berguna tetapi juga memerlukan pertimbangan dalam aplikasi elektronik yang sensitif.

S6: Mengapa kobalt ditambah?
A: Kobalt merendahkan pekali pengembangan terma dan menaikkan titik Curie, memastikan aloi mengekalkan pengembangan yang sepadan sehingga suhu yang lebih tinggi.

S7: Mengapakah ia lebih disukai untuk pengedap kaca-ke-logam?
J: Pengembangan habanya yang hampir sama kepada kaca borosilikat menghalang keretakan semasa penyejukan. Permukaan pra-pengoksidaan membentuk ikatan kimia dengan kaca cair, menghasilkan pengedap yang benar-benar hermetik, tahan tekanan.

S8: Adakah 4J29 sama dengan Kovar?
A: Ya. "Kovar" ialah tanda dagangan (berasal dari Westinghouse) yang telah menjadi nama generik untuk aloi Fe‑Ni‑Co dengan ciri pengembangan khusus ini. 4J29 ialah sebutan Cina, UNS K94610 Amerika dan 1.3981 Eropah.

Cool tags: Aloi kovar 4j29, pengeluar aloi kovar 4j29 China