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可伐合金材料描述
Kovar®是一種真空熔煉的鐵鎳鈷低膨脹合金,化學成分含量被控制在非常窄的范圍內(nèi),以保證的均衡熱膨脹性能。 同時,制造過程中嚴格地質量控制也確保了均衡的物理及機械性能,更加適合深沖壓,沖壓及各類切削加工。
材料用途
Kovar®用于硬玻璃及陶瓷的真空密封。廣泛用于電子管,微波管,晶體管和二極管。在集成電路上,它被用于扁平集成電路和雙列直插式封裝。
密封準備
所有Kovar®制作的零件應該在濕氫氣氛中進行脫氣和退火處理。氫在室溫下注入水中,通過水泡達到潮濕,必須小心防止表面碳化。熱處理爐要有提供同樣的氣氛的冷卻室。熱處理在1540/2010°F (838/1099°C)溫度范圍內(nèi)進行,熱處理時間為從溫度開始,20分鐘升到溫度,隨后零件移到冷卻區(qū)域,冷卻到570°F (299°C)后取出。
金屬與硬玻璃的密封時,金屬有一層氧化膜,的氧化膜是薄的并緊緊吸附于金屬表層。這樣的氧化膜可以通過將零件在大氣環(huán)境下加熱到1200/1290°F (650/700°C) ,并持續(xù)一段時間到深灰色表層變成淡褐色氧化膜。
可伐合金
可伐合金在-80-450溫度范圍,與一些高硅硼硬玻璃的膨脹系數(shù)一致,被廣泛用于高真空玻璃-金屬氣密封接。如高頻功率管、整流管、X射線管的底座或陽極引出帽。晶體管和集成電路底盤、引出線或支架等,與高Al2O3陶瓷封接制作陶瓷管。
KOVAR為含鎳29,鈷17的硬玻璃鐵基封接合金。該合金在20450范圍內(nèi)具有與硬玻璃相近的線膨脹系數(shù)和相應的硬玻璃能進行有效封接匹配,和較高的居里點以及良好的低溫組織穩(wěn)定性,合金的氧化膜致密,容易焊接和熔接,有良好可塑性,可切削加工,等特點??煞ズ辖鹨驗楹挸煞?,產(chǎn)品比較耐磨。
可伐易與鉬組玻璃進行配合封接 ,一般工件表面要求鍍金。
其狀態(tài)有硬態(tài)和軟態(tài)兩種。
在一定的溫度范圍內(nèi),金屬與玻璃的熱膨脹系數(shù)相一致的封接稱為匹配封接。兩者的熱膨脹系數(shù)相差較大的封接稱為非匹配封接。一般采用匹配封接,以保證密封質量。
封接合金又稱定膨脹合金或可伐合金。在-70至500℃溫度范圍內(nèi),具有比較恒定的較低或中等程度膨脹系數(shù)的合金。它與玻璃或陶瓷等被封接材料的膨脹系數(shù)相接近,從而達到匹配封接的效果。主要類型有鐵鎳、鐵鎳鈷、鐵鎳鉻系合金。還有無氧銅、鎢、鉬及其合金和復合材料。主要用于電子工業(yè)及電真空工業(yè)作封接材料。
可伐合金工藝性能:
1、成形性能:該合金具有良好的冷、熱加工性能,可制成各種復雜形狀的零件。但應避免在含硫的氣氛中加熱。在冷加工時,帶材的冷應變率大于70%,退火后會引起塑性各向異性。應變率在10%~15%內(nèi),合金在退火時會導致晶粒急劇長大,也將產(chǎn)生合金的塑性各向異性。當終應變率為60%~65%,晶粒度7~8.5級時,其塑性各向異性小。
2、零件熱處理工藝:熱處理可分為:應力退火、中間退火。
3、焊接性能:該合金可采用釬焊、熔焊、電阻焊等方法與銅、鋼、鎳等金屬焊接。當合金中鋯含量大于0.06%時,將影響板材的氬弧焊焊接質量,甚至使焊縫開裂。該合金的零件在與陶瓷封接前,應進行退火、清洗、鍍鎳,然后與金屬化后再鍍鎳的陶瓷件用銀焊封接。
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可伐合金是結合我國的陶瓷特點研制的陶瓷封接合金。合金在-60℃~600℃溫度范圍內(nèi)具有與95%Al2O3陶瓷相近的線膨脹系數(shù)。主要用于和陶瓷進行匹配封接,是電真空工業(yè)中重要的封接結構材料。
物理及化學性能
熱性能:熔化溫度范圍 該合金溶化溫度約為1450℃]。熱導率 4J33合金熱導率λ=17.6W/(m?℃)。 密度 ρ=8.27g/cm3
電性能:電阻率 ρ=0.46μΩ·m
磁性能;居里點 Tc=440℃
化學性能 該合金在大氣、淡水和海水中具有較好的耐腐蝕性。
彈性性能 彈性模量E=139GPa。
表面處理工藝 表面處理可用噴砂、拋光、酸洗。該合金具有良好的電鍍性能,表面能鍍金、銀、鎳、鉻等金屬。
切削加工與磨削性能 該合金切削加工特性和奧氏體不銹鋼相似。加工時采用高速鋼或硬質合金刀具,低速切削加工。切削時可使用冷卻劑。該合金磨削性能良好。
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