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可伐合金又称定膨胀合金或封接合金。
膨胀合金一般按膨胀系数的大小,可分为三种:
1.低膨胀合金或称因瓦合金, 一般在-60~100℃温度范围内具有很小的膨胀系数。
2.定膨胀合金或称封接合金,一般在-70~500℃温度范围内具有恒定的较低的或中等程度的膨胀系数。
3.高膨胀合金,一般指在室温至100℃温度范围内具有很大的膨胀系数的膨胀合金。
低膨胀合(因瓦合金)主要用于精密仪器仪表,光学仪器中的元件:精密天平的元件,长度标尺,大地测量基线尺,各种谐振腔,微波通讯的波导管,标准频率发生器和热双金属的被动层等等。
封接合金在一定的温度范围内,具有与玻璃或陶瓷等被封接材料相接近的膨胀系数从而可以达到匹配封接的效果,因此也称之为封接合金,它广泛用于电子管,晶体管和集成电路中作引线和结构材料封接合金,
也称可伐合金在较宽的温度范围(-80—450℃)内膨胀系数与硬玻璃的膨胀系数相近,在电真空工业中,用来与硬玻璃封接制造高可伐合金(KOVAR)系列执行标准:YB/T5231-1993(4J29) YB/T5235-1993(4J42 4J45 4J50)
可伐合金毛细管退火温度及保温时间
可伐合金是一种奥氏体组织材料,所以,只能通过晶体的重新形核和长大,即再结晶退火来加工硬化和形变应力。
再结晶温度是指经过大变形量冷加工的金属,在1 h的保温时间内能够完全再结晶的温度。金属所受变形度越大,所具内能越大,则其再结晶温度就越底。工业上再结晶退火温度一般要比再结晶温度高100~200℃左右,保温时间为30~60min。可伐的再结晶温度大约为700~750℃,因此其再结晶退火温度应为900~950℃。有资料介绍可伐的再结晶退火温度为930℃左右,若单纯只为了加工硬化和形变应力,则以930℃保温30~60min即可。但在金属外壳封接工艺中,可伐与玻璃的实际烧结温度高达到960℃,为了保证在这一温度下,能得到更纯、含杂质更少的可伐材料,一般要求退火温度不应低于烧结温度:退火温度=烧结温度+30~50℃,达到1000±10℃,高于可伐的再结晶退火温度。为了避免过高的温度引起材料晶体颗粒的二次再结晶,使晶粒不均匀长大,可以通过缩短保温时间来控制。总之,退火温度越高,保温时间就相应缩短。
当装炉量大或零件尺寸较大时,应适当延迟保温时间,此时退火温度不应太高,防止热透不均匀,局部晶粒长大。
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可伐合金主要类型有铁镍、铁镍钴、铁镍铬系合金。还有无氧铜、钨、钼及其合金和复合材料。主要用于电子工业及电真空工业作封接材料。
铁镍合金合金具有以下特性:是一种具有超低膨胀系数的特殊的低膨胀铁镍合金。冷变形能降低热膨胀系数,在特定温度范围内的热处理能使热膨胀系数稳定化。在室温干燥空气中具有抗腐蚀性。在其他恶劣环境中,如潮湿空气中,会发生腐蚀(生锈)。在-250℃和+200℃之间具有极低的热膨胀系数及很好的塑性和韧性
可伐的金相结构: 合金为奥氏体组织
应用范围应用领域有:广泛用于无线电,精密仪表、仪器和其他行业,主要为做标准量具,微波谐振腔,双金属波动层等。
密封准备
所有Kovar®制作的零件应该在湿氢气氛中进行脱气和退火处理。氢在室温下注入水中,通过水泡达到潮湿,必须小心防止表面碳化。热处理炉要有提供同样的气氛的冷却室。热处理在1540/2010°F (838/1099°C)温度范围内进行,热处理时间为从温度开始,冷却到570°F (299°C)后取出。
可伐合金毛细管是指内径很细的长条形管子。
Kovar合金又称封接合金或定膨胀合金。在-70至500℃温度范围内,具有比较恒定的较低或中等程度膨胀系数的合金。主要类型有铁镍、铁镍钴、铁镍铬系合金。还有无氧铜、钨、钼及其合金和复合材料。主要用于电子工业及电真空工业作封接材料。
可伐合金组织结构
合金按规定的热处理制度处理后,再经-78.5℃冷冻,大于等于4h不应出现马氏体组织。但当合金成分不当时,在常温或低温下将发生不同程度的奥氏体(γ)向针状马氏体(α)转变,相变时伴随着体积膨胀效应。合金的膨胀系数相应增高,致使封接件的内应力剧增,甚至造成部分损坏。影响合金低温组织稳定性的主要因素是合金的化学成分。从Fe-Ni-Co三元相图中可以看到,镍是稳定γ相的主要元素,镍含量偏高有利于γ相的稳定。随合金总变形率增加其组织越趋向稳定。合金成分偏析也可能造成局部区域的γ→α相变。此外晶粒粗大也会促进γ→α相变。
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