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4J29 (F15)可伐合金

一、材料概述

4J29合金（又称可伐合金，Kovar）是一种典型的低膨胀铁镍钴合金，以其在特定温度范围内与硅硼玻璃、陶瓷等材料匹配的热膨胀系数著称。该合金主要用于高精度电子封装、真空器件及需要气密封接的领域。φ0.2mm以上的圆丝形态适用于微型电子元件引线、精密传感器部件等场景。上海冶韩合金集团公司销售部欢迎新老客户来电咨询!周工/TEL：①③⑧---①⑥①⑥---⑥③④③（vx号）

二、化学成分分析

4J29合金的成分配比经过严格设计，确保其热膨胀性能与封接材料的匹配性：

铁（Fe）：余量（约53-55%），作为基体提供结构稳定性。

镍（Ni）：28.5-29.5%，调节热膨胀系数并增强耐腐蚀性。

钴（Co）：16.8-17.5%，协同镍优化高温下的膨胀特性。

微量元素：

锰（Mn）≤0.50%：改善加工性能；

硅（Si）≤0.30%：脱氧剂，提升冶金质量；

碳（C）≤0.03%：减少晶界脆性；

杂质（如硫、磷）严格控制在0.02%以下，避免影响封接气密性。

三、核心物理性能

热膨胀系数（CTE）
在20-400℃范围内，CTE为（4.6-5.2）×10⁻⁶/℃，与硬质玻璃（如DG-4）高度匹配，确保封接界面无应力开裂。

密度与熔点

密度：8.17-8.25 g/cm³；

熔点：约1450℃。

热导率与电阻率

热导率：17 W/(m·K)（室温）；

电阻率：49 μΩ·cm，较低的导电性可减少高频信号损耗。

机械性能指标

抗拉强度：退火态约520 MPa，冷拉态可达700 MPa；

延伸率：≥25%（退火态）；

硬度：HV 130-180（退火态），冷加工后增至HV 200以上；

弹性模量：约145 GPa，适合精密弹性元件加工。

四、工艺标准与技术要求

生产标准

中国：GB/T 15018-1994《精密合金牌号》；

国际：ASTM F15（美标）。

尺寸精度

直径φ0.2mm以上圆丝公差：±0.005mm（高精度级）；

圆度误差≤直径公差的50%；

表面粗糙度Ra≤0.4μm，避免微裂纹隐huan。

加工工艺

拉拔工艺：多道次冷拉成型，道次变形量≤15%，配合中间退火（850℃×30min，氢气保护）；

热处理：成品退火采用800-850℃保温1-2小时，缓慢冷却消除内应力；

表面处理：电解抛光或酸洗去除氧化层，部分场景需镀镍/金提升耐蚀性。
五、使用注意事项

加工应力控制：冷加工后需退火处理，避免封接时因残余应力导致开裂；

存储条件：干燥无尘环境，防止表面氧化；

焊接工艺：推荐氩弧焊或激光焊，使用Ag-Cu系焊料并控制热输入；

匹配测试：封接前需验证与特定玻璃/陶瓷的CTE匹配度。
六、应用领域

1. 电真空工业：在发射管、振荡管、引燃管、磁控管、晶体管等电真空元器件的制造中，4J29合金作为主要的密封结构材料，与硬玻璃实现紧密的封接，保证元器件的气密性和可靠性。

2. 航空航天领域：由于其优异的力学性能和稳定的尺寸变化，4J29合金在航空航天领域中得到广泛应用，如用于制造卫星结构、huo箭发动机等高温部件。

3. 电子封装领域：在集成电路、电子管等电子器件的封装中，4J29合金能够提供稳定的尺寸和性能，保护电子元件不受热应力的影响。

4. 医疗器械领域：在人工xin脏阀、假肢等医疗器械的制造中，4J29合金因其良好的生物相容性和机械性能而受到青睐。