4J29 (F15)可伐合金

一、材料概述

4J29合金（又稱可伐合金，Kovar）是一種典型的低膨脹鐵鎳鈷合金，以其在特定溫度范圍內與硅硼玻璃、陶瓷等材料匹配的熱膨脹系數著稱。該合金主要用于高精度電子封裝、真空器件及需要氣密封接的領域。φ0.2mm以上的圓絲形態適用于微型電子元件引線、精密傳感器部件等場景。上海冶韓合金集團公司銷售部歡迎新老客戶來電咨詢!周工/TEL：①③⑧---①⑥①⑥---⑥③④③（vx號）

二、化學成分分析

4J29合金的成分配比經過嚴格設計，確保其熱膨脹性能與封接材料的匹配性：

鐵（Fe）：余量（約53-55%），作為基體提供結構穩定性。

鎳（Ni）：28.5-29.5%，調節熱膨脹系數并增強耐腐蝕性。

鈷（Co）：16.8-17.5%，協同鎳優化高溫下的膨脹特性。

微量元素：

錳（Mn）≤0.50%：改善加工性能；

硅（Si）≤0.30%：脫氧劑，提升冶金質量；

碳（C）≤0.03%：減少晶界脆性；

雜質（如硫、磷）嚴格控制在0.02%以下，避免影響封接氣密性。

三、核心物理性能

熱膨脹系數（CTE）
在20-400℃范圍內，CTE為（4.6-5.2）×10??/℃，與硬質玻璃（如DG-4）高度匹配，確保封接界面無應力開裂。

密度與熔點

密度：8.17-8.25 g/cm3；

熔點：約1450℃。

熱導率與電阻率

熱導率：17 W/(m·K)（室溫）；

電阻率：49 μΩ·cm，較低的導電性可減少高頻信號損耗。

機械性能指標

抗拉強度：退火態約520 MPa，冷拉態可達700 MPa；

延伸率：≥25%（退火態）；

硬度：HV 130-180（退火態），冷加工后增至HV 200以上；

彈性模量：約145 GPa，適合精密彈性元件加工。

四、工藝標準與技術要求

生產標準

中國：GB/T 15018-1994《精密合金牌號》；

國際：ASTM F15（美標）。

尺寸精度

直徑φ0.2mm以上圓絲公差：±0.005mm（高精度級）；

圓度誤差≤直徑公差的50%；

表面粗糙度Ra≤0.4μm，避免微裂紋隱huan。

加工工藝

拉拔工藝：多道次冷拉成型，道次變形量≤15%，配合中間退火（850℃×30min，氫氣保護）；

熱處理：成品退火采用800-850℃保溫1-2小時，緩慢冷卻消除內應力；

表面處理：電解拋光或酸洗去除氧化層，部分場景需鍍鎳/金提升耐蝕性。
五、使用注意事項

加工應力控制：冷加工后需退火處理，避免封接時因殘余應力導致開裂；

存儲條件：干燥無塵環境，防止表面氧化；

焊接工藝：推薦氬弧焊或激光焊，使用Ag-Cu系焊料并控制熱輸入；

匹配測試：封接前需驗證與特定玻璃/陶瓷的CTE匹配度。
六、應用領域

1. 電真空工業：在發射管、振蕩管、引燃管、磁控管、晶體管等電真空元器件的制造中，4J29合金作為主要的密封結構材料，與硬玻璃實現緊密的封接，保證元器件的氣密性和可靠性。

2. 航空航天領域：由于其優異的力學性能和穩定的尺寸變化，4J29合金在航空航天領域中得到廣泛應用，如用于制造衛星結構、huo箭發動機等高溫部件。

3. 電子封裝領域：在集成電路、電子管等電子器件的封裝中，4J29合金能夠提供穩定的尺寸和性能，保護電子元件不受熱應力的影響。

4. 醫療器械領域：在人工xin臟閥、假肢等醫療器械的制造中，4J29合金因其良好的生物相容性和機械性能而受到青睞。