4J50 不銹耐酸鋼的簡(jiǎn)稱、包括不銹鋼和耐酸鋼。鉻(Cr)是不銹鋼獲得耐蝕性的基本元素、一般含鉻量均在13%以上、有的高達(dá)30%左右。鎳 (Ni)也是不銹鋼的主要合金元素、含量多的可達(dá)20%左右。具體型號(hào)有:1Cr17Mn6Ni5N、1Cr18Mn8Ni5N、1Cr18Mn10Ni5Mo3N、1Cr17Ni7、1Cr18Ni9、Y1 Cr18Ni9、Y1Cr18Ni9Se、0Cr18Ni9、00Cr19Ni10、0Cr19Ni9N、0Cr19Ni19NbN、00Cr18Ni10N 、1Cr18Ni12、0Cr23Ni13、0Cr25Ni20、0Cr17Ni12Mo2、Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti、 00Cr17Ni14Mo2、0Cr17Ni12Mo2N、00Cr17Ni13Mo2N、0Cr18Ni12Mo2Cu2、00Cr18Ni14Mo2Cu2 、0Cr19Ni13Mo3、00Cr19Ni13Mo3、1Cr18Ni12Mo3Ti、0Cr18Ni12Mo3Ti、0Cr18Ni16Mo5、1Cr 18Ni9Ti、0Cr18Ni10Ti、0Cr18Ni11Nb、0Cr18Ni9Cu3、0Cr18Ni13Si4、0Cr26Ni5Mo2、1Cr18 Ni11Si4AlTi、00Cr18Ni5Mo3Si2、0Cr13Al、00Cr12、1Cr17、Y1Cr17、1Cr17Mo、00Cr30Mo2 、00Cr27Mo、1Cr12、1Cr13、0Cr13、3Cr13、Y3Cr13、3Cr13Mo、4Cr13、1Cr17Ni2、7Cr17 、8Cr17、9Cr18、11Cr17、Y11Cr17、9Cr18Mo、9Cr18MoV、0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17Ni7Al、0 Cr15Ni7Mo2Al、0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17Ni7Al、0Cr15Ni7Mo2Al共64個(gè)型號(hào)。
4J50膨脹合金
一、4J50概述
鐵鎳定膨脹合金是通過(guò)調(diào)整鎳含量而獲得在給定溫度范圍內(nèi)能與膨脹系數(shù)不同的軟玻璃和陶瓷匹配的一系列定膨脹合金,其膨脹系數(shù)和居里點(diǎn)隨鎳含量增加而增加。該組合金是電真空工業(yè)中廣泛使用的封接結(jié)構(gòu)材料。
1.14J50材料型號(hào)4J50。
1.24J50相近型號(hào)見(jiàn)表1-1。
表1-1
俄羅斯 mei國(guó) 英國(guó) 法國(guó) 德國(guó)
50H FeNi50 Nilo51 **0 Vacodil500
1.34J50材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
1.44J50化學(xué)成分見(jiàn)表1-2。
表1-2%
C Mn Si P S Al Co Ni Fe
≤
0.05 0.80 0.30 0.020 0.020 0.10 1.0 49.5~50.5 余量
在平均線膨脹系數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下,允許鎳含量偏離表1-2規(guī)定的范圍。
1.54J50熱處理制度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)性能檢驗(yàn)試樣其熱處理制度:在氣氣氛中將試樣加熱到900℃±20℃,保溫1h,以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出爐。
1.64J50品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)品種有棒材、管材、板材、帶材和絲材。
1.74J50熔煉與鑄造工藝用非真空感應(yīng)爐、真空感應(yīng)爐或電弧爐熔煉。
1.84J50應(yīng)用概況與特殊要求4J50屬玻封合金典型型號(hào),經(jīng)航空工廠長(zhǎng)期使用,性能穩(wěn)定。
4J50合金主要用于制作精密阻抗膜片,濕簧、干簧繼電器,精密長(zhǎng)度計(jì)量,與相應(yīng)的軟玻璃封接。
在應(yīng)用中應(yīng)使選用的封接材料與合金的膨脹系數(shù)相配。熱處理時(shí)應(yīng)控制其晶粒度,以保材料具有良好的深沖引伸性能。當(dāng)使用鍛、軋材時(shí)應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)材料的氣密性。
二、4J50物理及化學(xué)性能
2.14J50熱性能
2.1.14J50溶化溫度范圍該合金溶化溫度約為1430℃。
2.1.24J50熱導(dǎo)率λ=16.7W/(m·℃)。
2.1.34J50比熱容該合金的比熱容為502J/(kg℃)。
2.1.44J50線膨脹系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的合金平均線膨脹系數(shù)見(jiàn)表2-2。合金的平均線膨脹系數(shù)見(jiàn)表2-3。合金的膨脹曲線見(jiàn)圖2-3。
表2-2
/10-6℃-1
20~300℃ 20~400℃ 20~450℃
9.2~10.0 9.2~9.9 -
2.24J50密度ρ=8.21g/cm3。
2.34J50電性能電阻率ρ=0.44μΩ·m。
表2-3
/10-6℃-1
20~100℃ 20~200℃ 20~300℃ 20~350℃ 20~400℃ 20~450℃ 20~500℃ 20~600℃
9.8 9.8 9.5 9.4 9.4 9.4 9.7 10.6
2.44J50磁性能
2.4.14J50居里點(diǎn)Tc=500℃。
2.4.24J50合金的磁性能4J50合金的磁性能見(jiàn)表2-4。
在4000A/m下,剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br=1.03T,矯頑力Hc=10A/m。
2.54J50化學(xué)性能合金在大氣、淡水和海水中有較好的耐腐蝕性。
表2-4
H/(A/m) 8 16 24 40 80
B/T 0.29 0.64 0.74 0.83 0.94
H/(A/m) 160 400 800 2000 4000
B/T 1.06 1.20 0.30 1.44 1.50
三、4J50力學(xué)性能
3.14J50技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能
3.1.14J50硬度深沖態(tài)帶材應(yīng)符合表3-1的規(guī)定。厚度不大于0.2mm的帶材不作硬度檢驗(yàn)。
3.1.24J50抗拉強(qiáng)度合金帶材的抗拉強(qiáng)度應(yīng)符合表3-2的規(guī)定。
3.24J50室溫及各種溫度下的力學(xué)性能
3.2.14J50硬度該合金(退火態(tài))硬度HV約為135。
表3-1表3-2
δ/mm HV 狀態(tài)代號(hào) 狀態(tài) σb/MPa
<2.5 ≤170 R 軟態(tài) <590
≤2.5 ≤165 I 硬態(tài) >820
3.2.24J50拉伸性能該組合金(退火態(tài))室溫拉伸性能見(jiàn)表3-3。
表3-3
σb/MPa σP0.2/MPa δ/% φ/%
550 276 35 65
3.34J50持久和蠕變性能
3.44J50性能
3.54J50彈性性能
3.5.14J50彈性模量該組合金的彈性模量E=158GPa。
四、4J50組織結(jié)構(gòu)
4.14J50相變溫度
4.24J50時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
4.34J50合金組織結(jié)構(gòu)該組合金均為穩(wěn)定的奧氏體組織。
4.44J50晶粒度合金深沖帶的晶粒度應(yīng)不小于7級(jí),小于7級(jí)的晶粒度不得過(guò)面積的10%。厚度小于0.13mm的帶材估計(jì)平均晶粒度時(shí),沿帶材厚度方向的晶粒個(gè)數(shù)應(yīng)不少于8個(gè)。
五、4J50工藝性能與要求
5.14J50成形性能該合金很進(jìn)行冷、熱加工。熱加工溫度不宜過(guò)高,加熱時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),應(yīng)避免在含硫的氣氛中加熱。當(dāng)帶材冷應(yīng)變率大于75%時(shí),退火后會(huì)引起塑性各向異性。冷應(yīng)變率在10%~15%,加熱到950~1050℃時(shí)(在釬焊過(guò)程中不可避免)晶粒顯著長(zhǎng)大,致使合金塑性降低,對(duì)于薄的截面還可能喪失金屬的真空氣密性。因此成品的終應(yīng)變率應(yīng)控制在60%左右。
5.24J50焊接性能該合金具有良好的焊接性能,可釬焊和點(diǎn)焊。該合金與軟玻璃等材料封接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)氧化處理。
5.34J50零件熱處理工藝熱處理可分為:消應(yīng)力退火、中間退火及預(yù)氧化處理。
(1)消應(yīng)力退火為消零件在機(jī)械加工后的殘存應(yīng)力要進(jìn)行消應(yīng)力退火:430~540℃,保溫1~2h,爐冷或空冷。
(2)中間退火為消合金在冷軋、冷拔、冷沖壓過(guò)程中引起的加工硬化現(xiàn)象,以利于繼續(xù)加工。工件需在真空或保護(hù)氣氛中,加熱到700~800℃,保溫30~60min,然后爐冷、空冷或水淬。
(3)預(yù)氧化處理該組合金作封接材料使用時(shí),在封接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)氧化處理。使合金表面生成一層厚度均勻、致密的氧化膜。零件在1100℃下,在飽和濕中,加熱30min,然后在大約800℃的空氣中氧化5~10min。零件的增重在0.1~0.3mg/cm2為適宜。
該組合金不能用熱處理硬化。
5.44J50表面處理工藝在熱處理、焊接或玻封之前,須金屬表面污物、油脂。氧化層嚴(yán)重時(shí)可采用噴砂或先在熔融堿液中浸泡,然后再酸洗。輕微氧化皮可用25%鹽酸溶液在70℃下酸洗。
5.54J50切削加工與磨削性能該合金切削加工特性和奧氏體不銹鋼相似。加工時(shí)采用高速鋼或硬質(zhì)合金daoju,低速切削加工,切削時(shí)可使用冷卻劑。磨削性能良好。
4J50 燃?xì)廨啓C(jī)的研制技術(shù)一直被mei國(guó)通用、三菱、德國(guó)西門子和法國(guó)阿爾斯通等跨國(guó)。而從國(guó)內(nèi)目前正在運(yùn)行的重型燃機(jī)看,我國(guó)發(fā)電設(shè)備制造業(yè)目前還不具備燃機(jī)整機(jī)自主制造能力和熱端部件的維修和制造能力。國(guó)外對(duì)此項(xiàng)技術(shù)嚴(yán)格保密,嚴(yán)重制約我國(guó)重型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展。我國(guó)生產(chǎn)的燃?xì)廨啓C(jī)可分為兩類:一是引進(jìn)型,引進(jìn)型燃機(jī)熱端部件全部進(jìn)口,重型燃?xì)馊~片產(chǎn)品進(jìn)口為10 億元/噸,該部分成本占整臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)的25% ~ 30%。同時(shí)還會(huì)簽訂對(duì)應(yīng)服務(wù)合同,配件全部由原廠商提供。同時(shí)國(guó)外公司在出售維護(hù)燃機(jī)熱端部件的同時(shí)會(huì)要求簽署設(shè)備維護(hù)協(xié)議,保修期內(nèi)( 一般為10 年) 的配件需全部采用配件,該部分可能比設(shè)備本身還高。圖就是工業(yè)輪機(jī)主要構(gòu)件的高溫合金的應(yīng)用[8]。燃?xì)廨啓C(jī)用高溫合金的成分。燃?xì)廨啓C(jī)的重要用途除了發(fā)電機(jī)組,還可以作為艦船的動(dòng)力等。但是無(wú)論作為哪種用途,它使用的高溫合金含量都占很大的比重。
熱處理工藝分類如下: 整體熱處理——退火————包括不、退火和等溫退火、球化退火、去應(yīng)力退火。 整體熱處理——正火————主要是低碳鋼的力學(xué)性能,切削加工性。 整體熱處理——淬火————淬火介質(zhì)有鹽水淬,水淬和油淬。 整體熱處理——回火————常見(jiàn)的回火工藝有:低溫回火,中溫回火,高溫回火和多次回火等 整體熱處理——調(diào)質(zhì)————為了一定的強(qiáng)度和韌性 整體熱處理——時(shí)效————以合金的硬度、強(qiáng)度或電性磁性等 化學(xué)熱處理——滲碳————滲碳根據(jù)滲劑的態(tài)的不同分為固體滲碳、滲碳、氣體滲碳三種。 化學(xué)熱處理——滲氮————常用的是氣體滲氮和離子滲氮。 表面熱處理——火焰淬火——主要技術(shù)參數(shù)是表面硬度、局部硬度和有效硬化層深度。 表面熱處理——感應(yīng)加熱——零件如果局部硬度要求較高時(shí)選擇此處理。
詞條
詞條說(shuō)明
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