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可伐合金主要有鐵鎳、鐵鎳鈷、鐵鎳鉻系合金。
鐵鎳合金簡介
鐵鎳合金是一種在弱磁場中具有高磁導(dǎo)率和低矯頑力的低頻軟磁材料。早期鐵鎳合金用于通信,其后采用一種熱處理工藝和真空冶煉的方法使合金特性得到較大的提高。含Ni78%的鐵鎳合金在弱磁場中的磁導(dǎo)率比硅鋼高約10~20倍,普遍用于靈敏繼電器、磁屏蔽、和無線電變壓器、精密的交流和直流儀表、電流互感器(見互感器)中。在鐵鎳合金中加入鉬、錳、鈷、銅、鉻等元素,可得具有更大初始磁導(dǎo)率μi和磁導(dǎo)率μm的三元、四元鐵鎳合金。
鐵鎳合金具有窄而陡的磁滯回線,在弱磁場中具有很大磁導(dǎo)率和很小的矯頑力,但它的電阻率不大,只適合在1 兆赫以下的頻率范圍工作,否則渦流損耗太大。鐵鎳合金的加工性能好,可制成各種形狀復(fù)雜、尺寸要求的元件。但它的磁性能對機械應(yīng)力比較敏感,工藝因素對磁性能的影響較大,如沖壓會使μb下降,因而產(chǎn)品性能一致性不易滿足。鐵鎳合金的成本高。常用的鐵鎳合金的特性和用途列于表。
可伐合金毛細管加熱速度與冷卻速度
加熱速度與冷卻速度也是熱處理工藝中兩個重要的參數(shù),但由于可伐合金的材料組織為奧氏體,其β一a的相變溫度為一78.5℃,因此一般情況下在加熱和冷卻過程中不存在相變問題。在裝爐量不大和零件腔壁較薄的情況下,加熱與冷卻速度的大小對退火效果的影響不大;但當裝爐量較大或零件較厚的時候,由于爐中溫度一般是靠外部熱源的輻射和對流來的,爐內(nèi)溫度的變化體現(xiàn)在離熱源較近的零件上和零件的表面上,因此加熱速度太快,將使零件表面與心部產(chǎn)生溫度差,加熱速度越快,則內(nèi)外溫度差越大,熱應(yīng)力就越大,可能導(dǎo)致零件的變形和局部晶粒粗大,甚至開裂,這對金屬的封接是非常不利的。在這種情況下,必須要求控制加熱速度,具體處理需考慮裝爐量及零件厚薄,建議加熱速度每小時不超過300~600℃。當然,冷卻也存在同樣的情況,亦給予同樣的考慮及處理。
可伐管殼類零件的退火處理是提高其封接質(zhì)量的重要前提,它的好壞直接影響金屬外殼的封裝質(zhì)量,而退火處理的質(zhì)量又與退火溫度、保溫時間和退火可控氣氛密切相關(guān)。只要上述三個條件掌握適當,相互匹配并能根據(jù)具體情況靈活處理,就一定能保證可伐零件的退火質(zhì)量。
可伐(Kovar)合金作為電子封裝行業(yè)中常用的金屬外殼材料,由于其具有與鉬組玻璃為接近的線膨脹系數(shù),以及在與鉬組玻璃封接(熔封)過程中能產(chǎn)生小的封接應(yīng)力,從而獲得良好的氣密性。為使金屬管殼能達到氣密性封接,在整個封接工藝中,退火工序無疑起著一個承上啟下的重要作用,它既了金屬零件在前序——制造加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,又為金屬零件在后續(xù)工序——封接工序的實施作好了材料組織上的準備。
可伐合金物理性能
比重 8.36
密度 0.3020lb/in3
導(dǎo)熱性 120.0 BTU-in/hr/ft2/°F
彈性系數(shù)(E) 20.0 x 103 ksi
電阻(70.0°F) 294.0 ohm-cir-mil/ft
居里溫度 815°F
熔點 2640°F
磁性
Kovar®合金在居里溫度之下都有磁性,磁性能取決于熱處理。硬度越小,導(dǎo)磁率越高,滯后損失越小。
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