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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率μi和磁導率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,可制成各種形狀復雜、尺寸要求的元件。但它的磁性能對機械應力比較敏感,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。
可伐合金毛細管通常指內(nèi)徑很細的管子。
可伐合金作用原理
金屬與玻璃封接是靠金屬表面所形成的一層致密的氧化膜與加熱后的玻璃通過擴散熔融而完成結(jié)合的。金屬與陶瓷不能直接熔融粘合,而是在陶瓷封接面金屬化后用焊料來連接。在封接和使用的整個過程中,封接合金不應發(fā)生能引起膨脹特性有明顯變化的相變。封接合金的熔點需高于玻璃熔封和陶瓷封焊的溫度,應能與無氧銅等金屬釬焊或熔焊,并具有良好的加工性,以便制成絲材、帶材、管材和沖壓成各種形狀的復雜零件。
應用概況與特殊要求
該合金是國際通用的典型的Fe-Ni-Co硬玻璃封接合金。經(jīng)航空工廠長期使用,性能穩(wěn)定。主要用于電真空元器件如發(fā)射管、振蕩管、引燃管、磁控管、晶體管、密封插頭、繼電器、集成電路的引出線、底盤、外殼、支架等的玻璃封接。在應用中應使選用的玻璃與合金的膨脹系數(shù)相匹配。根據(jù)使用溫度嚴格檢驗其低溫組織穩(wěn)定性。在加工過程中應進行適當?shù)臒崽幚恚员WC材料具有良好的深沖引伸性能。當使用鍛材時應嚴格檢驗其氣密性。
可伐合金常見類型:鐵鎳鈷玻璃封接合金
這種合金屬于精密合金,又稱可伐。它是鐵、鎳、鈷的合金,一般含鎳29%,鈷18%,其余是鐵。其膨脹系數(shù)由于鈷的加入而降低,與鉬及硬玻璃相近,適合于和硬玻璃作匹配封接。封接時表面生成有氧化鉆的氧化層,而氧化鈷極易溶于玻璃中而形成鼠灰色的封接面。當氧氣不足時,由于氧化層幾乎全部溶入玻璃而使封接面呈金屬本身的銀白色,雖不漏氣,但強度很差。氧化過度時,則因氧化層太厚而呈深灰色甚至黑色,易造成漏氣。
可伐的優(yōu)點是其膨脹系數(shù)隨溫度變化的曲線與鉬組玻璃的膨脹曲線幾乎重合,因此與鉬組玻璃封接時,其可靠性更高,這就使封接后的退火工藝較為簡單??煞サ娜秉c是在變形加工時,它的結(jié)晶結(jié)構易于轉(zhuǎn)變(奧斯丁體轉(zhuǎn)變成馬丁體)而使性能變化,如電阻率增加。因此,可伐零件在進行這類加工后,必須進行退火處理。在封接前,可伐零件須在1000℃左右濕氫中的退火,既可應力,還可使表面脫碳,這就使可伐不致在今后封接加熱時,由于表面碳的氧化使封接處出現(xiàn)氣泡而降低了封接處的強度和造成慢性漏氣。另外,因可伐的電阻率高,如用作引線時,若考慮到過熱所引起的炸裂問題,一般要在可伐表面上鍍上一層高導電率的材料,如金、銀、銅.或做成大面積接觸??煞サ某煞直壤苤匾?,否則將影響封接面的應力。
在電真空器件中,鐵鎳鉆封接合金廣泛地用來制造引出環(huán)、引出線和管殼等零件。
可伐合金常見類型:玻璃封接用鉻鐵合金
和玻璃封接用的鉻鐵合金是含鉻28%的鉻鐵合金,又稱做高鉻鋼或28號膨脹合金。合金中由于加入了鉻,使膨脹系數(shù)降低,因此可與軟玻璃進行匹配封接。含鉻量高的鉻鐵合金,一般在室溫至熔點溫度的全部范圍內(nèi)將是鐵氧體的狀態(tài),所以也稱做鐵氧體的鉻鐵合金。這種合金在封接前需在濕氫中加熱到950℃,使表面形成灰綠色的、薄而致密的CrO3及Fe2O3的氧化層,這種氧化層能很好地溶入玻璃并形成草綠色或褐綠色的封接面。這種合金的特點是,由于含鉻量大于28%,因而其相變點特別高。一般顯像管的第二陽極引線帽及彩色顯像管中屏上固定蔭罩框架的錐頭。圓掃描示波管的偏轉(zhuǎn)電極針等,以及盤形芯柱的管針,均是由高鉻鋼制的。過去當顯像管玻璃錐體的壓制工藝未解決時,曾用高鉻鋼作成金屬錐體,再和玻璃屏進行封接,這在一些老式顯像管中還可看到。然而必須注意,當加熱到800-1200℃以上時,將產(chǎn)生奧斯丁體鐵,這種奧斯丁體的膨脹系數(shù)要比鐵氧體的鉻鐵合金大得多,并且在較低溫度時,仍能穩(wěn)定地保存在合金中,在這種情況下,將使膨脹系數(shù)改變,因而就會出現(xiàn)膨脹系數(shù)特性曲線不正常的危險,而使材料不適合和玻璃封接。因此,鐵氧體的鉻鐵合金無論是在冶煉生產(chǎn)中或是在使用中,對于奧斯丁體的出現(xiàn),必須給予很大的注意。
鉻鐵合金沒有氧化的危險,所產(chǎn)生的綠到鼠灰色的氧化鉻及氧化鐵表面層,是非常牢固地附著在合金絲上,并且在封接過程中還可防止進一步的氧化。
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