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可伐(Kovar)合金。该合金在20~450℃具有与硅硼硬玻璃相近的线膨胀系数,居里点较高,并有良好的低温组织稳定性。合金的氧化膜致密,能很好地被玻璃浸润。且不与汞作用,适合在含汞放电的仪表中使用。是电真空器件主要密封结构材料。
材料的技术标准 YB/T 5231-1993
热处理制度 标准规定的膨胀系数及低温组织稳定性的性能检验试样,在氢气气氛中加热至900℃±20℃,保温1h,再加热至1100℃±20℃,保温15min,以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出炉。
熔炼与铸造工艺 用非真空感应炉、真空感应炉或电弧炉熔炼。
应用概况与特殊要求 该合金是国际通用的典型的Fe-Ni-Co硬玻璃封接合金。经航空工厂长期使用,性能稳定。主要用于电真空元器件如发射管、振荡管、引燃管、磁控管、晶体管、密封插头、继电器、集成电路的引出线、底盘、外壳、支架等的玻璃封接。在应用中应使选用的玻璃与合金的膨胀系数相匹配。根据使用温度严格检验其低温组织稳定性。在加工过程中应进行适当的热处理,以保证材料具有良好的深冲引伸性能。当使用锻材时应严格检验其气密性。
可伐合金
可伐合金在-80-450温度范围,与一些高硅硼硬玻璃的膨胀系数一致,被广泛用于高真空玻璃-金属气密封接。如高频功率管、整流管、X射线管的底座或阳极引出帽。晶体管和集成电路底盘、引出线或支架等,与高Al2O3陶瓷封接制作陶瓷管。
KOVAR为含镍29,钴17的硬玻璃铁基封接合金。该合金在20450范围内具有与硬玻璃相近的线膨胀系数和相应的硬玻璃能进行有效封接匹配,和较高的居里点以及良好的低温组织稳定性,合金的氧化膜致密,容易焊接和熔接,有良好可塑性,可切削加工,等特点。可伐合金因为含钴成分,产品比较耐磨。
可伐易与钼组玻璃进行配合封接 ,一般工件表面要求镀金。
其状态有硬态和软态两种。
在一定的温度范围内,金属与玻璃的热膨胀系数相一致的封接称为匹配封接。两者的热膨胀系数相差较大的封接称为非匹配封接。一般采用匹配封接,以保证密封质量。
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。
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