4J54镍基合金
4J54 我国上海电气、东方电气、哈尔滨汽轮机厂等大型发电设备制造集团在生产规模和生产技术等方面近年来有了较大提高，拉动了对发电设备用的涡的需求，正在进行国产化研制的新一代发电装备－大型地面燃机（也可作舰船动力）取得了显著进展，实现量产后将带动对高温合金的需求，同时，核电设备的国产化，也将拉动对国产高温合金的需求，在镍合金粉末中加入适量B、Si便形成了镍基自熔性合金粉末，所谓自熔性合金粉末亦称低共熔合金，硬面合金，是在镍、钴、铁基合金中加入能形低熔点共晶体的合金元素（主要是硼和硅）而形成的一系列粉末材料，常用的镍基自熔性合金粉末有Ni-B-Si合金粉末、Ni-Cr-B-Si合金粉末、Ni-Cr-B-Si-Mo、Ni-Cr-B-Si-Mo-Cu、高钼镍基自熔性合金粉末、高铬钼镍基自熔性合金粉末、Ni-Cr-W-C基自熔性合金粉末、高铜自熔性合金粉末、碳化钨弥散型镍基自熔性合金粉末等。
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4J54概述
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铁镍定膨胀合金是通过调整镍含量而获得在给定温度范围内能与膨胀系数不同的软玻璃和陶瓷匹配
的一系列定膨胀合金，其膨胀系数和居里点随镍含量增加而增加。该合金是电真空工业中广泛使用的封
接结构材料。
4J54材料牌号 4J54。
4J54相近牌号
美国 英国 日本 法国 德国
- - - - N54 Vacodil 540
FeNi54
4J54材料的技术标准
YB/T 5235-1993《铁镍铬、铁镍封接合金技术条件》。
4J54热处理制度
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标准规定的膨胀系数性能检验试样其热处理制度：在保护气氛或真空中加热到850℃±20℃，保温
1h，以不大于300℃/min速度冷至400℃以下出炉[4]。
4J54品种规格与供应状态
品种有棒材、管材、板材、带材和丝材。
4J54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。
4J54应用概况与特殊要求
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4J54合金主要用于和云母、软玻璃封接。
在应用中应使选用的封接材料与合金的膨胀系数相配。热处理时应控制其晶粒度，以保证材料具有
良好的深冲引伸性能。当使用锻、轧材时应严格检验材料的气密性。
4J54溶化温度范围 该合金溶化温度约为1430℃[1,2]。
4J54热导率 λ=18.8W/(m·℃)[1,2]。
4J54比热容 该合金的比热容为502J/(kg·℃)。
4J54密度 ρ=8.28g/cm3[1,2]。
4J54电性能 电阻率ρ=0.42μΩ·m[1,2]。
4J54居里点 Tc=530℃[1,2]。
4J54化学性能 合金在大气、淡水和海水中有较好的耐腐蚀性。
4J54硬度 该合金（退火态）硬度HV约为135[1,2]。
4J54性模量 该合金的性模量E=157GPa[1,2]。
4J54合金组织结构
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该合金为稳定的奥氏体组织。
4J54晶粒度
合金深冲带的晶粒度应不小于7级，小于7级的晶粒度不得超过面积的10%。厚度小于0.13mm的带材
估计平均晶粒度时，沿带材厚度方向的晶粒个数应不少于8个。
4J54成形性能
该合金很容易进行冷、热加工。热加工温度不宜过高，加热时间不宜过长，应避免在含硫的气氛中
加热。当带材冷应变率大于75%时，退火后会引起塑性各向异性。冷应变率在10%～15%，加热到950～
1050℃时（在钎焊过程中不可避免）晶粒显著长大，致使合金塑性降低，对于薄的截面还可能丧失金属
的真空气密性。因此成品的终应变率应控制在60%左右[2，5]。
4J54焊接性能
该合金具有良好的焊接性能，可钎焊和点焊。该合金与软玻璃等材料封接前应进行预氧化处理。
4J54零件热处理工艺
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热处理可分为：应力退火、中间退火及预氧化处理。
(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：430～540℃，保温1
～2h,炉冷或空冷。
(2)中间退火 为合金在冷轧、冷拔、冷冲压过程中引起的加工硬化现象，以利于继续加工。工
件需在真空或保护气氛中，加热到700～800℃，保温30～60min，然后炉冷、空冷或水淬。
(3)预氧化处理 该合金作封接材料使用时，在封接前应进行预氧化处理。使合金表面生成一层厚度
均匀、致密的氧化膜。零件在1100℃下，在饱和湿氢中，加热30min，然后在大约800℃的空气中氧化5
～10min。零件的增重在0.1～0.3mg/cm2为适宜[6]。
该合金不能用热处理硬化。
4J54表面处理工艺
在热处理、焊接或玻封之前，必须金属表面污物、油脂。氧化层严重时可采用喷砂或先在熔融
碱液中浸泡，然后再酸洗。轻微氧化皮可用25%溶液在70℃下酸洗。
4J54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，低速切削加工，切
削时可使用冷却剂。磨削性能良好。
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4J54 牌号Inconel625，1.2Inconel625相近牌号GH3625(GHUNSNO6625(美国)，NC22DNb(法国)，，2.4856(德国)，UNSNO6625(美国)，NC22DNb(法国)，，2.4856(德国)，表1-rNoAlTi不大于≤0.1020.0-23.0余≤不大于3.15-.500.0150.0150.07UNSN06，表1-rNoAlTi不大于≤0.1020.0-23.0余≤不大于3.15-.500.0150.0150.07Inconel617这些耐腐蚀性加上出色的机械性能，使这种合金特别适用于高温领域，在高达1100℃高温下具有很好的瞬时和长期机械性能，应用于工业和航空汽轮机部件，空气加热器，马弗罐和辐射馆，高温热交换器，阀和簧，高温气体冷却he fan ying堆，如he fan ying堆高温部件-氦/氦介质热交换器，化工设备，石化工业中的螺旋管和管道等。
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圆钢是指截面为圆形的实心长条钢材。其规格以直径的毫米数表示。圆钢分为热轧、锻制和冷拉三种。热轧圆钢的规格为5.5-250毫米圆钢标准：（GB699-1988、GB700-1988、GB3077-1988、GB702-1986、QJ、HG02.17-1991）圆钢适用范围：热交换器, 管道，膨胀接头, 航空设备，排气管，锅炉部件， ; 组装后无法进行热处理的部件、设备。
