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可伐合金毛細管退火溫度及保溫時間
可伐合金是一種奧氏體組織材料,所以,只能通過晶體的重新形核和長大,即再結(jié)晶退火來加工硬化和形變應(yīng)力。
再結(jié)晶溫度是指經(jīng)過大變形量冷加工的金屬,在1 h的保溫時間內(nèi)能夠完全再結(jié)晶的溫度。金屬所受變形度越大,所具內(nèi)能越大,則其再結(jié)晶溫度就越底。工業(yè)上再結(jié)晶退火溫度一般要比再結(jié)晶溫度高100~200℃左右,保溫時間為30~60min??煞サ脑俳Y(jié)晶溫度大約為700~750℃,因此其再結(jié)晶退火溫度應(yīng)為900~950℃。有資料介紹可伐的再結(jié)晶退火溫度為930℃左右,若單純只為了加工硬化和形變應(yīng)力,則以930℃保溫30~60min即可。但在金屬外殼封接工藝中,可伐與玻璃的實際燒結(jié)溫度高達到960℃,為了保證在這一溫度下,能得到更純、含雜質(zhì)更少的可伐材料,一般要求退火溫度不應(yīng)低于燒結(jié)溫度:退火溫度=燒結(jié)溫度+30~50℃,達到1000±10℃,高于可伐的再結(jié)晶退火溫度。為了避免過高的溫度引起材料晶體顆粒的二次再結(jié)晶,使晶粒不均勻長大,可以通過縮短保溫時間來控制??傊?,退火溫度越高,保溫時間就相應(yīng)縮短。
當裝爐量大或零件尺寸較大時,應(yīng)適當延遲保溫時間,此時退火溫度不應(yīng)太高,防止熱透不均勻,局部晶粒長大。
可伐合金發(fā)展歷程
19世紀初,已開始用鉑作為封接材料與軟玻璃封接。1879年,愛迪生(T.Edison)發(fā)明的白熾燈泡以及早期的電子管和X射線管通過玻璃的引出線都用鉑絲。在 1896年法國吉堯姆 (C.E.Guillaume)制成因瓦(Invar)合金(36Ni-Fe)以后,又派生出了代替鉑的46Ni-Fe封接合金,這是早的封接合金。后來進一步改進這種合金,在表面覆一層薄銅,這種覆銅的42Ni-Fe絲(俗稱杜美絲,Dumet Wire)用作非匹配軟玻璃封接引出線一直使用到70年代。隨著電真空技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了熔點高、熱穩(wěn)定性好、熱膨脹系數(shù)更低的硬玻璃。初期采用鉬或鎢與硬玻璃封接。20世紀30年代出現(xiàn)了與硬玻璃封接的稱為可伐 (Kovar)的Fe-Ni-Co合金;此外,還出現(xiàn)了與軟玻璃封接的Fe-Ni-Cr系、Fe-Cr系、Fe-Ni-Cu系等封接合金。
第二次世界大戰(zhàn)后,隨著超高頻、大功率電真空器件的發(fā)展,出現(xiàn)了與氧化鋁、氧化鈹?shù)忍沾煞饨拥暮辖稹ε蛎浐辖鹛岢黾婢吒邔?、高導電、無磁性等物理性能的要求。為此采用了復合膨脹合金(如覆銅的可伐合金帶材和絲材)、含難熔金屬的封接合金 (如Ni-Mo、Ni-Mo-W系等),但用量都不大。
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,導磁率越高,滯后損失越小。點擊查看拓亞鋼鐵(棗莊市臺兒莊區(qū)分公司)的【產(chǎn)品相冊庫】以及我們的【產(chǎn)品視頻庫】
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