4J46 是一款低钴定膨胀瓷封铁镍基合金,近似牌号为 Alloy 46、UNS K94600,执行标准为 YB/T 5232,其核心优势是在特定温度区间内具备极低且稳定的线膨胀系数,适配精密封接与尺寸稳定需求,广泛应用于电子、航空航天等领域,以下是详细信息:
核心化学成分
该合金成分以铁为余量,关键元素配比精准。其中镍含量 37%-38%、钴含量 5.0%-6.0%、铜含量 3.0%-4.0%,且镍 + 钴 + 铜的总含量需控制在 45.0%-46.0%;同时严格限制杂质含量,碳≤0.05%、硅≤0.30%、锰≤0.40%、硫≤0.020%、磷≤0.020%。特殊情况下,若线胀系数符合标准,镍、钴、铜的含量可适当偏离规定范围。
关键性能参数
物理性能:密度约 8.18 - 8.2g/cm³,熔点 1350℃;室温下电阻率 0.54μΩ・m,200℃时热导率 20.1W/(m・K)。其*突出的是低膨胀特性,20 - 300℃区间平均线胀系数仅 5.5 - 6.5×10^-6/K,20 - 500℃区间为 7.0 - 8.0×10^-6/K,温度变化时尺寸稳定性极强。此外,它还具备一定磁性能,磁感应强度 B10 为 1.58T、B100 为 1.61T,矫顽力仅 2.96A/m。
力学性能:性能随热处理温度变化略有差异,如 750℃热处理后,抗拉强度 527.5MPa,伸长率 34.8%,维氏硬度 137.4HV;950℃热处理后,抗拉强度降至 483.5MPa,伸长率提升至 36.7%。软状态带材维氏硬度不大于 170,冷加工后经 900℃保温 30min 退火,硬度可恢复至 170HV 以下,兼具强度与塑性。
加工与热处理工艺
加工性能:可通过冷轧、冷拉、冷锻等方式实现塑性变形,能加工成板材、带材、棒材、管材等多种形态,适配不同部件需求。不过冷加工中需避免过度变形导致合金脆化,焊接时需匹配合适焊材,保障接头质量与整体性能一致性。
热处理工艺:不同形态产品固溶处理参数不同,例如板材中 δ≤4mm 的需保温 5 - 15min 后空冷,>10mm 的保温不超过 120min 后空冷;热轧棒材 d≤8mm 保温 30min 后水冷,d>8mm 则保温 90 - 150min 后水冷。退火常采用 850 - 900℃保温 1h,以不大于 300℃/h 速度冷至 300℃以下出炉,用于消除加工硬化、稳定尺寸。
应用场景
该合金核心用于电真空领域,因适配 95% 三氧化二铝瓷的气密封接特性,常制作发射管、晶体管、继电器外壳、管封插头等器件;在精密仪器领域,用于制造对尺寸稳定性要求高的钟表零件、光学器材部件;在航空航天领域,适配导航设备、探测器等需抵御温度波动且维持精度的部件;此外还可用于汽车电子、医疗设备等对尺寸和性能稳定性有严苛要求的场景。