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可控气氛
在可伐合金中总存在着各种杂质,其中既有固态杂质,如碳、锰、硅等等,也含有气态杂质,如H2O、CO和CO2。其中由于碳在高温封接中,会与水气或氧发生氧化反应,产生CO2或CO,导致漏气、漏孔,因此在退火过程中,对可伐零件表面进行脱碳处理就显得十分必要。另外,可伐零件的表面也或多或少地存在着金属氧化物,故将金属氧化物进行还原也是必需的。众所周知,氢气是一种还原性气体,它能还原金属氧化物,同时当温度在700℃以上时,它具有一定的脱碳作用,而水蒸汽具有强烈的脱碳作用。因此,一般选择湿氢作为可伐零件退火的气氛。在高温湿氢中,发生如下化学反应:
上述化学反应是可逆反应,在密闭容器中反应是不能进行到底的,只能达到一个动态的平衡。对式(2)和(3)来说,水蒸汽是氧化性气体,而H2是还原性气体,为了使退火中的[Fe]不被氧化,应控制退火炉中的气氛为还原气氛。根据在上述反应中,水蒸汽处于一种比较活跃的位置,所以只要控制了炉中水蒸汽含量,便可控制炉中的气氛。在生产中通过测量“露点”来间接测量水蒸汽含量。在可控气氛退火炉中,为防止空气向炉内扩散,通常炉内气压略大于101325 Pa,为方便计算,则假定炉内气压为101325 Pa,采用1000℃的退火温度。,Kp为当反应达到平衡时的平衡常数,A为固体反应物的活度,P为气体反应物的分压强。
可伐合金工艺性能与要求
成形性能 该合金具有良好的冷、热加工性能,可制成各种复杂形状的零件。但应避免在含硫的气氛中加热。在冷加工时,带材的冷应变率大于70%,退火后会引起塑性各向异性。应变率在10%~15%内,合金在退火时会导致晶粒急剧长大,也将产生合金的塑性各向异性。当终应变率为60%~65%,晶粒度7~8.5级时,其塑性各向异性小。
焊接性能 该合金可采用钎焊、熔焊、电阻焊等方法与铜、钢、镍等金属焊接。当合金中锆含量大于0.06%时,将影响板材的氩弧焊焊接质量,甚至使焊缝开裂。
该合金的零件在与陶瓷封接前,应进行退火、清洗、镀镍,然后与金属化后再镀镍的陶瓷件用银焊封接。
零件热处理工艺 热处理可分为:应力退火、中间退火。
(1)应力退火 为零件在机械加工后的残存应力,要进行应力退火:470~540℃,保温1~2h,炉冷或空冷。
(2)中间退火 为合金在冷轧、冷拔、冷冲压过程引起的加工硬化现象,以利于继续加工。工件需在干氢、分解氨或真空中加热到750~900℃,保温15min~1h,然后炉冷、空冷或水淬。
可伐合金毛细管因管径有的很细,如毛发故称毛细管。
毛细现象
定义:当含有细微缝隙的物体与液体接触时,在浸润情况下液体沿缝隙上升或渗入,在不浸润情况下液体沿缝隙下降的现象。在浸润情况下,缝隙越细,液体上升越高。 就是指液体在细管状物体的内侧因为内聚力以及附着力的差异,克服地心引力而向上升。
介绍
毛细现象(又称毛细管作用),是指液体在细管状物体内侧,由于内聚力与附着力的差异,克服地心引力而上升或下降的现象。
含有细微孔隙的物体与液体接触时,使该液体沿孔隙上升或下降的现象。当液体和固体(管壁)之间的附着力大于液体本身内聚力时,就会产生毛细现象(上升);反之,当液体和固体(管壁)之间附着力小于液体本身内聚力时,就会产生毛细现象(下降)。液体在垂直的细管中时液面呈凹或凸状、以及多孔材质物体能吸收液体皆为此现象所致。毛细管作用的出现是由于水具有黏性 — 水分子互相黏着附在其他物体上的特性,这些物体可以是玻璃、布、器官组织或土壤。而水银因其原子之间的内聚力极强,所以发生毛细现象(下降)。
越细的毛细管吸水所受的气压影响越不明显,所以越细的毛细管在垂直于水面的情况下吸水程度越强。
可伐合金常见类型:玻璃封接用铬铁合金、铁镍钴玻璃封接合金、铁镍钴陶瓷封接合金等。
铁镍钴陶瓷封接合金
这种合金属于精密合金,也是铁、镍、钴的合金,又称为陶瓷可伐。在-60-600℃时它的膨胀系数与95%氧化铝陶瓷相近,常用来和陶瓷作匹配封接。在金属陶瓷发射管、行波管、速调管等器件和真空电容器中,铁镍钻陶瓷封接合金广泛地用来制作引出线、引出环、管壳等零件。
铁镍钴玻璃封接合金
这种合金属于精密合金,又称可伐。它是铁、镍、钴的合金,一般含镍29%,钴18%,其余是铁。其膨胀系数由于钴的加入而降低,与钼及硬玻璃相近,适合于和硬玻璃作匹配封接。封接时表面生成有氧化钻的氧化层,而氧化钴极易溶于玻璃中而形成鼠灰色的封接面。
玻璃封接用铬铁合金
和玻璃封接用的铬铁合金是含铬28%的铬铁合金,又称做高铬钢或28号膨胀合金。合金中由于加入了铬,使膨胀系数降低,因此可与软玻璃进行匹配封接。含铬量高的铬铁合金,一般在室温至熔点温度的全部范围内将是铁氧体的状态,所以也称做铁氧体的铬铁合金。
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