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可伐合金又称定膨胀合金
是一种具有超低膨胀系数的特殊的低膨胀铁镍合金。其中对碳、锰成分的控制非常重要。冷变形能降低热膨胀系数,在特定温度范围内的热处理能使热膨胀系数稳定化。在室温干燥空气中4J36具有抗腐蚀性。在其他恶劣环境中,如潮湿空气中,有可能会发生腐蚀(生锈)。
特性:在-250℃和+200℃之间具有极低的热膨胀系数,很好的塑性和韧性。
应用领域:应用于需要极低膨胀系数的环境中。
典型应用
液化气的生产、贮存和运输。
工作温度低于+200℃以下的测量和控制仪器,如温度调节装置。
金属和其他材料间的螺旋连接器衬套。
双金属和温控双金属。
膜式框架。
航空工业的CRP 部件回火模具。
低于-200℃的人造卫星和导弹电子控制单元框架。
激光控制装置电磁镜头中的辅助电子管。
可伐合金毛细管加热速度与冷却速度
加热速度与冷却速度也是热处理工艺中两个重要的参数,但由于可伐合金的材料组织为奥氏体,其β一a的相变温度为一78.5℃,因此一般情况下在加热和冷却过程中不存在相变问题。在装炉量不大和零件腔壁较薄的情况下,加热与冷却速度的大小对退火效果的影响不大;但当装炉量较大或零件较厚的时候,由于炉中温度一般是靠外部热源的辐射和对流来的,炉内温度的变化体现在离热源较近的零件上和零件的表面上,因此加热速度太快,将使零件表面与心部产生温度差,加热速度越快,则内外温度差越大,热应力就越大,可能导致零件的变形和局部晶粒粗大,甚至开裂,这对金属的封接是非常不利的。在这种情况下,必须要求控制加热速度,具体处理需考虑装炉量及零件厚薄,建议加热速度每小时不超过300~600℃。当然,冷却也存在同样的情况,亦给予同样的考虑及处理。
可伐管壳类零件的退火处理是提高其封接质量的重要前提,它的好坏直接影响金属外壳的封装质量,而退火处理的质量又与退火温度、保温时间和退火可控气氛密切相关。只要上述三个条件掌握适当,相互匹配并能根据具体情况灵活处理,就一定能保证可伐零件的退火质量。
可控气氛
在可伐合金中总存在着各种杂质,其中既有固态杂质,如碳、锰、硅等等,也含有气态杂质,如H2O、CO和CO2。其中由于碳在高温封接中,会与水气或氧发生氧化反应,产生CO2或CO,导致漏气、漏孔,因此在退火过程中,对可伐零件表面进行脱碳处理就显得十分必要。另外,可伐零件的表面也或多或少地存在着金属氧化物,故将金属氧化物进行还原也是必需的。众所周知,氢气是一种还原性气体,它能还原金属氧化物,同时当温度在700℃以上时,它具有一定的脱碳作用,而水蒸汽具有强烈的脱碳作用。因此,一般选择湿氢作为可伐零件退火的气氛。在高温湿氢中,发生如下化学反应:
上述化学反应是可逆反应,在密闭容器中反应是不能进行到底的,只能达到一个动态的平衡。对式(2)和(3)来说,水蒸汽是氧化性气体,而H2是还原性气体,为了使退火中的[Fe]不被氧化,应控制退火炉中的气氛为还原气氛。根据在上述反应中,水蒸汽处于一种比较活跃的位置,所以只要控制了炉中水蒸汽含量,便可控制炉中的气氛。在生产中通过测量“露点”来间接测量水蒸汽含量。在可控气氛退火炉中,为防止空气向炉内扩散,通常炉内气压略大于101325 Pa,为方便计算,则假定炉内气压为101325 Pa,采用1000℃的退火温度。,Kp为当反应达到平衡时的平衡常数,A为固体反应物的活度,P为气体反应物的分压强。
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