4J29 / UNS K94610 / ASTM F15
4J29 即国际通行的 Kovar 可伐合金，成分为镍 28.5%–29.5% 加钴 16.8%–17.8%，余量铁。其 20 ℃ 至 450 ℃ 线膨胀系数约 4.6–5.3×10⁻⁶/K，与硼硅硬玻璃和 95% 氧化铝陶瓷高度匹配，是电真空器件与集成电路引线框架经典的金属-玻璃气密封接材料。
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4J29 即国际通行的 Kovar 可伐合金，成分为镍 28.5%–29.5% 加钴 16.8%–17.8%，余量铁。其 20 ℃ 至 450 ℃ 线膨胀系数约 4.6–5.3×10⁻⁶/K，与硼硅硬玻璃和 95% 氧化铝陶瓷高度匹配，是电真空器件与集成电路引线框架经典的金属-玻璃气密封接材料。
4J29 的成分以镍 28.5%–29.5%、钴 16.8%–17.8% 为主体，锰不超过 0.50%、硅不超过 0.30%、铜、铬、钼均不超过 0.20%，碳不超过 0.03%、磷与硫不超过 0.020%，余量为铁。镍与钴的组合把 20 ℃ 至 450 ℃ 的平均线膨胀系数稳定在 4.6–5.3×10⁻⁶/K，与硼硅玻璃和氧化铝陶瓷的热膨胀行为接近，封接时因热收缩失配产生的应力很小。
4J29 是 4J 系列中最常用的封接合金，也是国际可伐合金的标准牌号，选型时可与其海外对照材料直接互换。与 4J42 相比，4J29 含钴因而膨胀系数略低、耐热性更好、与硬玻璃的匹配更精准；与 4J28 相比，两者匹配对象完全不同，4J29 对应硬玻璃与陶瓷，4J28 对应软玻璃。
| 元素 | 含量规格 % |
|---|---|
| Ni | 28.5–29.5 |
| Co | 16.8–17.8 |
| Mn | ≤0.50 |
| Si | ≤0.30 |
| Cu | ≤0.20 |
| Cr | ≤0.20 |
| Mo | ≤0.20 |
| C | ≤0.03 |
| P | ≤0.020 |
| S | ≤0.020 |
| Fe | 余量 |
| 物理性能 | 数值 |
|---|---|
| 密度 | 约 8.2–8.3 g/cm³ |
| 熔化区间 | 约 1450 ℃ |
| 居里温度 | 约 430 ℃ |
| 电阻率 | 约 0.48 μΩ·m |
| 弹性模量 | 约 138 GPa |
| 线膨胀系数 | 5.9（20–200 ℃）、5.3（20–300 ℃）、5.1（20–400 ℃） |
| 高温线膨胀系数 | 6.2（20–500 ℃）、7.8（20–600 ℃）、9.2（20–700 ℃） |
| 封接匹配 | 硬玻璃、95% 氧化铝陶瓷 |
| 力学性能 | 标准最小值 | 典型值 |
|---|---|---|
| 抗拉强度 Rm | 软态 ≤570 MPa（带材） | 软态 450–570 MPa，硬态 ≥700 MPa |
| 屈服强度 Rp0.2 | 以标准/材质证明书为准 | 退火态约 300–380 MPa |
| 延伸率 A | 以标准/材质证明书为准 | 软态约 20–30 % |
| 硬度 HV | 以标准/材质证明书为准 | 软态约 140–170 |
| 温度 | 抗拉强度 Rm | 屈服强度 Rp0.2 |
|---|---|---|
| 20 ℃ | 软态 450–570 MPa，硬态 ≥700 MPa | 软态约 300 MPa |
| 200 ℃ | 以材质证明书为准 | 以材质证明书为准 |
| 450 ℃ | 封接匹配区间上限，强度不作为考核项 | 封接匹配区间上限，强度不作为考核项 |
以上为典型值，交付以实际材质证明书（EN 10204 3.1 MTC）为准。
| 供货形态 | 规格范围 | 状态 |
|---|---|---|
| 冷轧带材 | δ0.1–3.5 mm | 软态或各硬化状态 |
| 冷拉丝材 | Φ0.1–5.0 mm | 软态或各硬化状态 |
| 圆棒 / 棒材 | Φ5–180 mm | 退火态，可按图定制 |
| 板材 / 锻件 | δ3.5–40 mm | 退火态 |
| 管材 / 毛细管 | 按图定制 | 退火态，可代做预氧化 |
支持按图纸机加工与定制交付；非标规格与批量需求请直接询价。
| 产品形态 | ASTM | ASME | 其他对应标准 |
|---|---|---|---|
| 定膨胀封接铁镍钴合金 | YB/T 5231-2005 | — | 含 4J29、4J34、4J46 等牌号 |
| 膨胀合金通用规则 | GB/T 14985-2007 | — | 尺寸、外形、表面质量与检验规则 |
| 美国材料规范 | ASTM F15 | UNS K94610 | DIN 17745、W.Nr 1.3981 |
| 牌号与成分 | GB/T 15018-1994 | GB/T 37797-2019 牌号体系 | GB/T 13297-2021 包装标志与质量证明书 |
按标准逐项检验：化学成分、力学性能、晶间腐蚀、水压试验、超声波/涡流探伤、尺寸与表面。
4J29 的标准试样热处理制度为在真空或氢气保护下加热至 900±20 ℃ 保温 1 小时，再升至 1100±20 ℃ 保温 15 分钟，然后以不大于 5 ℃ 每分钟的速度冷却到 200 ℃ 以下出炉。高温长时保温使组织与成分充分均匀，慢速冷却则稳定了膨胀曲线，避免冷却过快引起晶粒粗化与相变造成膨胀系数漂移。实际封接前还需做净化与预氧化，让表面形成厚度合适的氧化膜以保证与玻璃的浸润性。
4J29 的焊接性一般，镍钴基体流动性好，但焊接热影响区容易出现晶粒粗化与局部成分偏析，焊接产生的残余应力会在封接界面形成额外应力，与玻璃热失配叠加后易造成封接开裂或漏气。若结构上必须焊接，采用氩弧焊并控制热输入与层间温度，焊后做去应力退火；但凡处于封接界面附近的焊缝仍需单独评估氧化膜状态与膨胀匹配
4J29 采购要同时管住成分、状态与膨胀曲线三件事。一是成分核对，镍 28.5%–29.5%、钴 16.8%–17.8% 是 4J29 的指纹，钴明显偏低说明成分偏离，膨胀系数会随之偏移。二是交货状态，YB/T 5231 把材料分为软态、1/4 硬、1/2 硬、3/4 硬与硬态，不同状态对应不同抗拉强度与膨胀曲线，不能用软态指标验收硬态料。
4J29 的成分以镍 28.5%–29.5%、钴 16.8%–17.8% 为主体，锰不超过 0.50%、硅不超过 0.30%、铜、铬、钼均不超过 0.20%，碳不超过 0.03%、磷与硫不超过 0.020%，余量为铁。
两者都是铁镍系定膨胀合金但成分与匹配对象不同：4J29 含钴 16.8%–17.8%，膨胀系数约 4.6–5.3×10⁻⁶/K，主要匹配硼硅硬玻璃与 95% 氧化铝陶瓷，耐热性更好；4J42 镍 41.5%–42.5%、不含钴，膨胀系数约 5–6×10⁻⁶/K，匹配软玻璃、陶瓷与硅，成本更低。选型第一步是查清玻璃或陶瓷牌号及其膨胀系数，再据此定牌号，必要时向玻璃厂索取匹配数据。
4J29 不设公开挂牌价，按牌号、规格（直径/壁厚/厚度）、数量与交货状态报价，镍价与批量是主要价格变量；常规规格圆棒与无缝管备有坯料，通常 7–20 天交货；非常规规格、板材与锻件按熔炼排产约 25–45 天，最小起订量按形态协商。支持按图纸机加工与 OEM 定制，常规规格现货、特殊规格排产。
国内精密合金的供给集中在几个产业带：东北（辽宁抚顺、鞍山一带的特钢与锻件基地）、华北（京津冀特钢与航空材料体系）、华东（上海及江苏无锡/常州/苏州、浙江的熔炼锻轧与无缝管集群）、西部（陕西宝鸡的钛与高温合金、四川冶金基地、甘肃金昌的镍资源）。像 4J29 这类牌号，既有钢厂直供，也有具备真空感应熔炼（VIM）、电渣（ESR）或真空自耗（VAR）重熔能力与完整检验体系的专业供应商。选择供应商时建议核对四点：① 材质证明书炉批号可追溯；② 有成分、超声波探伤、力学复验能力；③ 能按 YB/T 5231-2005 / GB/T 15018-1994 等对应标准供货并可接受第三方检测；④ 同规格有可查的既往供货业绩。宝昭实业位于上海市松江区，常年供应 4J29 棒材、板材、无缝管、锻件等形态，欢迎按上述要点对样验厂。
4J29 的密度约为 约 8.2–8.3 g/cm³（详见本页物理参数表）。执行标准主要为 YB/T 5231-2005 / GB/T 15018-1994，并对应相应的 ASTM/ASME/AMS 标准；密度、熔化区间、弹性模量与线膨胀系数等物理参数在不同文献口径下略有出入，交付时以炉号材质证明书实测值为准。需要钢板、锻件、无缝管等不同形态时，物理参数基本一致，力学指标随形态与热处理状态变化，可参考本页力学性能表。
本表为同类牌号关键参数对照，便于横向比较；数值取自对应国家/行业标准公开值，交付以炉号材质证明书为准。
| 牌号 | UNS / 编号 | 核心成分 % | 力学性能 | 交货形态 | 典型应用 |
|---|---|---|---|---|---|
| 4J29 | 4J29 / UNS K94610 / ASTM F15 | Ni 28.5–29.5、Cr ≤0.20、Mo ≤0.20 | Rm 软态 ≤570 MPa（带材）（典型 软态 450–570 MPa，硬态 ≥700 MPa） | 冷轧带材、冷拉丝材、圆棒 / 棒材等 | 电真空器件 |
| 1J50 | 1J50 / Ni49.0–50.5 Fe-Ni 系（无统一 UNS 编号） | Ni 49.0–50.5、Fe 余量、Cu ≤0.20 | Rm 退火态 ≥450 MPa（典型 退火态 450–600 MPa，冷轧态 750–900 MPa） | 冷轧带材、冷拉丝材、热轧板材等 | 中小功率变压器 |
| 1J79 | 1J79 / Ni78.5–80.0 Fe-Ni-Mo 系（无统一 UNS 编号） | Ni 78.5–80.0、Mo 3.80–4.10、Fe 余量 | Rm 退火态 ≥550 MPa（典型 退火态 550–700 MPa，冷轧态 800–1000 MPa） | 冷轧带材、冷拉丝材、热轧板材等 | 磁屏蔽 |
| 1J80 | 1J80 / Ni79.0–81.5 Fe-Ni-Mo-Si 系（无统一 UNS 编号） | Ni 79.0–81.5、Mo 2.60–3.00、Fe 余量 | Rm 退火态 ≥560 MPa（典型 退火态 560–720 MPa，冷轧态 850–1000 MPa） | 冷轧带材、冷拉丝材、热轧板材等 | 高频铁芯 |
| 1J81 | 1J81 / Ni79.0–81.0 Fe-Ni-Mo 系（无统一 UNS 编号） | Ni 79.0–81.0、Mo 4.00–5.20、Fe 余量 | Rm 退火态 ≥550 MPa（典型 退火态 550–720 MPa，冷轧态 820–1000 MPa） | 冷轧带材、冷拉丝材、热轧板材等 | 弱磁探测 |
数据来源：YB/T 5231-2005 / GB/T 15018-1994。
该牌号常见于电真空器件、半导体封装、陶瓷封接等场景的关键部件。可按棒材、板材、无缝管、锻件等形态组织供货，价格按牌号、规格、数量与交货状态核算，如有需要可随货提供符合 EN 10204 3.1 标准的材质证明书。
