4J33精密合金概述:

4J33是结合我国的陶瓷特点研制的陶瓷封接合金。合金在-60℃~600℃温度范围内具有与95%Al2O3陶瓷相近的线膨胀系数。主要用于和陶瓷进行匹配封接,是电真空工业中重要的封接结构材料。

4J33组织结构:
1、4J33相变温度: 4J34合金 γ→α相变温度在-80℃以下。4J33较4J34组织稳定。           
2、4J33时间-温度-组织转变曲线 
3、4J33合金组织结构:该合金的组织为单相奥氏体。
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,镍是稳定奥氏体(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愈趋向稳定。合金的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[2,5,6]。
4、4J33晶粒度:标准规定,深冲态带材的晶粒度应不小于7级,小于7级的晶粒不得超过面积的10%。对厚度小于0.13mm的带材,估计平均晶粒度时,沿带材厚度方向晶粒个数应不少于8个。
冷应变率为60%~70%的1mm厚4J33带材,在表4-1所示温度下退火,空冷后,按YB 027-1992附录A进行晶粒度评级

4J33工艺性能与要求:
1、4J33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。
2、4J33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。
3、4J33零件热处理工艺:热处理可分为:消除应力退火、中间退火。
(1)、消除应力退火:为消除零件在机械加工后的残存应力,要进行消除应力退火:470~540℃,保温1~2h,炉冷或空冷。
(2)、中间退火:为消除合金在冷轧、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。
该合金不能用热处理硬化。
4、4J33表面处理工艺:表面处理可用喷砂、抛光、酸洗。该合金具有良好的电镀性能,表面能镀金、银、镍、铬等金属。
5、4J33切削加工与磨削性能:该合金切削加工特性和奥氏体不锈钢相似。加工时采用高速钢或硬质合金刀具,低速切削加工。切削时可使用冷却剂。该合金磨削性能良好。