
4J43 / 定膨胀玻封铁镍合金(杜美丝芯用)
4J43 是专用于杜美丝芯的铁镍定膨胀玻封合金,成分为镍 41.0%–43.0% 并把锰提高到 0.75%–1.25%。它的膨胀系数低于软玻璃,通常先镀铜再涂覆硼酸盐类玻璃浆,使径向膨胀系数与软玻璃基本一致,从而获得气密可靠的封接。用于电子管、整流管与电真空器件的芯柱与支杆。
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4J43 是专用于杜美丝芯的铁镍定膨胀玻封合金,成分为镍 41.0%–43.0% 并把锰提高到 0.75%–1.25%。它的膨胀系数低于软玻璃,通常先镀铜再涂覆硼酸盐类玻璃浆,使径向膨胀系数与软玻璃基本一致,从而获得气密可靠的封接。用于电子管、整流管与电真空器件的芯柱与支杆。
4J43 的成分以镍 41.0%–43.0% 为主体,锰 0.75%–1.25% 明显高于同系其他牌号,硅不超过 0.30%,碳不超过 0.10%,磷与硫均不超过 0.020%,余量为铁。锰的加入既参与脱氧,也使合金的膨胀系数落在低于软玻璃的区间,20 ℃ 至 400 ℃ 平均线膨胀系数为 6.3–7.2×10⁻⁶/K。
4J43 与 4J42 同属铁镍定膨胀系但分工不同:4J42 是通用封接件材料,膨胀系数约 5–6×10⁻⁶/K,可直接与玻璃陶瓷匹配;4J43 的膨胀系数更低且专门做成丝材,用于杜美丝芯这一特定封接形式,需要配合镀铜与涂釉两道工序。因此选型时不是简单的牌号高低问题,而是要看封接结构形式是否需要杜美丝芯。
| 元素 | 含量规格 % |
|---|---|
| Ni | 41.0–43.0 |
| Mn | 0.75–1.25 |
| Si | ≤0.30 |
| C | ≤0.10 |
| P | ≤0.020 |
| S | ≤0.020 |
| Fe | 余量 |
| 物理性能 | 数值 |
|---|---|
| 密度 | 约 8.22 g/cm³ |
| 熔化区间 | 约 1435 ℃ |
| 线膨胀系数 | 6.3–7.2×10⁻⁶/K(20–400 ℃) |
| 电阻率 | 约 0.11 Ω·mm²/m |
| 典型热处理制度 | 冷拉磨光后按标准规定试样制度热处理 |
| 使用形态 | 冷拉丝材、冷拉磨光棒材 |
| 封接工序 | 先镀铜后涂覆硼酸盐封接浆 |
| 膨胀匹配 | 覆铜后径向膨胀与软玻璃基本一致 |
| 力学性能 | 标准最小值 | 典型值 |
|---|---|---|
| 抗拉强度 Rm | 以标准/材质证明书为准 | 冷拉态约 600–800 MPa |
| 屈服强度 Rp0.2 | 以标准/材质证明书为准 | 约 450–650 MPa |
| 延伸率 A | 以标准/材质证明书为准 | 约 8–18 % |
| 硬度 HV | 以标准/材质证明书为准 | 约 180–240 |
| 温度 | 抗拉强度 Rm | 屈服强度 Rp0.2 |
|---|---|---|
| 20 ℃ | 冷拉态约 600–800 MPa | 约 450–650 MPa |
| 200 ℃ | 以材质证明书为准 | 以材质证明书为准 |
| 400 ℃ | 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 |
|---|---|---|
| 冷拉丝材 | Φ2.0–16.0 mm | 冷拉态,按需镀铜 |
| 冷拉磨光棒材 | Φ2.0–16.0 mm | 冷拉磨光态,按需镀铜 |
| 镀铜丝材 | 按图定制 | 镀铜后涂封接浆 |
| 定尺切断件 | 按图定制 | 按用户长度与端面要求 |
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 |
|---|---|---|---|
| 铁镍合金 杜美丝芯用 | YB/T 5236-2005 | — | 含 4J43 牌号及尺寸、外形、技术要求 |
| 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 |
| 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 |
| 封接工艺技术条件 | 双方技术协议 | 企业标准 | 镀铜与涂釉工序按用户工艺确认 |
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。
4J43 的膨胀性能按 YB/T 5236 规定的试样制度评定,核心是让成分均匀分布并释放残余应力,避免膨胀曲线因内应力释放而漂移。丝材通常以冷拉态供货,用户完成镀铜与涂釉后与玻璃一起烧结,烧结升温过程同时完成组织均匀化,因此对出厂态热处理要求相对宽松。但丝材本身的残余应力水平仍需控制,弯曲与拉拔产生的内应力会在镀覆与烧结时释放,引起膨胀系数偏移与镀层开裂。
4J43 作为杜美丝芯使用时并不采用金属焊接,而是镀铜加涂覆封接浆后与玻璃直接熔封,丝芯在封接炉中与玻璃一起烧结。若结构另有金属焊接需求,镍基体焊接性尚可,但热影响区的成分偏析与残余应力会影响局部膨胀系数与镀层结合力,细丝部位容易烧断,因此应优先采用钎焊或机械装配,并把焊缝避开封接区。
4J43 采购的难点在于它是专用品,牌号用错或工序不配套都会导致封接失败。验收要点:一是核对成分,镍 41.0%–43.0%、锰 0.75%–1.25% 是 4J43 的指纹,锰明显偏低说明是 4J42 一类材料,锰的窄区间需逐炉核对;二是索取线膨胀系数实测报告,20–400 ℃ 应在 6.3–7.2×10⁻⁶/K 范围内;三是明确镀铜与涂釉由谁负责,若由宝昭配套须写明镀层厚度与涂覆层要求。
4J43 的成分以镍 41.0%–43.0% 为主体,锰 0.75%–1.25% 明显高于同系其他牌号,硅不超过 0.30%,碳不超过 0.10%,磷与硫均不超过 0.020%,余量为铁。
两者分工不同,不是简单的高低关系。4J42 是通用定膨胀封接材料,膨胀系数约 5–6×10⁻⁶/K,可直接与软玻璃、陶瓷及硅匹配,用于引线框架、管座与各类壳体;4J43 是专用杜美丝芯材料,膨胀系数 6.3–7.2×10⁻⁶/K 低于软玻璃,需先镀铜再涂覆硼酸盐类封接浆,专门用于电真空元件的芯柱与支杆。选型的依据是封接结构形式是否需要杜美丝芯。
4J43 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 4J43 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 5236-2005 / 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 4J43 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。
4J43 的密度约为 约 8.22 g/cm³(详见本页物理参数表)。执行标准主要为 YB/T 5236-2005 / 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 |
|---|---|---|---|---|---|
| 4J43 | 4J43 / 定膨胀玻封铁镍合金(杜美丝芯用) | Ni 41.0–43.0、Fe 余量、C ≤0.10 | Rm 以标准/材质证明书为准(典型 冷拉态约 600–800 MPa) | 冷拉丝材、冷拉磨光棒材、镀铜丝材等 | 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 5236-2005 / GB/T 15018-1994。
该牌号常见于电真空器件、杜美丝芯、真空封装等场景的关键部件。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。