一、4J29材料简介
4J29合金又称可伐(Kovar)合金。该合金在20～450℃具有与硅硼硬玻璃相近的线膨胀系数，居里点较高，并有良好的低温组织稳定性。合金的氧化膜致密，能很好地被玻璃浸润。且不与汞作用，适合在含汞放电的仪表中使用。是电真空器件主要密封结构材料。
4J29材料的技术标准：YB/T 5231-1993《铁镍钴玻封合金4J29和4J44技术条件》。
4J29对应牌号：俄罗斯29HК、29HК-BИ，美国Kovar、Rodar Techallony Glasseal 29-17，德国Vacon 12
二、4J29化学成分
按照美国或者国标要求严格执行
三、4J29物理性能
4J29密度 8.5
4J29电阻率 ρ=0.48μΩ·m[1,5]。
4J29居里点 Tc=430℃[1,5]。
4J29合金的磁性能 在4000A/m下，剩余磁感应强度Br=0.98T，矫顽力Hc=68.8A/m[1,2]。
4J29弹性模量 E=138GPa。
四、4J29组织及熔炼方式
1）4J29合金组织结构 合金按1.5规定的热处理制度处理后，再经-78.5℃冷冻，大于等于4h不应出现马氏体组织。但当合金成分不当时，在常温或低温下将发生不同程度的奥氏体(γ)向针状马氏体(α)转变，相变时伴随着体积膨胀效应。合金的膨胀系数相应增高，致使封接件的内应力剧增，甚至造成部分损坏。影响合金低温组织稳定性的主要因素是合金的化学成分。从Fe-Ni-Co三元相图中可以看到，镍是稳定γ相的主要元素，镍含量偏高有利于γ相的稳定。随合金总变形率增加其组织越趋向稳定。合金成分偏析也可能造成局部区域的γ→α相变。此外晶粒粗大也会促进γ→α相变。
2） 4J29晶粒度 标准规定深冲态带材的晶粒度应不小于7级，小于7级的晶粒不得超过面积的10%。厚度小于0.13mm的带材估计平均晶粒度时，沿带材厚度方向晶粒个数应不少于8个。
3）4J29熔炼与铸造工艺 用非真空感应炉、真空感应炉或电弧炉熔炼。
4J29应用概况与特殊要求 该合金是国际通用的典型的Fe-Ni-Co硬玻璃封接合金。经航空工厂长期使用，性能稳定。主要用于电真空元器件如发射管、振荡管、引燃管、磁控管、晶体管、密封插头、继电器、集成电路的引出线、底盘、外壳、支架等的玻璃封接。在应用中应使选用的玻璃与合金的膨胀系数相匹配。根据使用温度严格检验其低温组织稳定性。在加工过程中应进行适当的热处理，以保证材料具有良好的深冲引伸性能。当使用锻材时应严格检验其气密性。
五、4J29应用领域
1.适合在含汞放电的仪表中使用。
2.用于电真空器件主要密封结构材料。
牌号对照与执行标准
- 牌号：4J29（可伐合金 / Kovar）；对应牌号：美国 Kovar、Rodar、Techalloy Glasseal 29-17；俄罗斯 29HК、29HК-ВИ；德国 Vacon 12。
- 执行标准：YB/T 5231-1993《铁镍钴玻封合金 4J29 和 4J44 技术条件》；玻封用受控膨胀铁镍钴合金可参考 ASTM F15 规格框架；具体条款以订单/技术协议确认为准。
- 采购提示：4J29 的选型需结合配套玻璃/陶瓷牌号与封接温区，不能脱离封接材料单看牌号。
产品形态与供货状态
- 供货形态：棒材、板材、带材、丝材及按图加工件（深冲带材等）。
- 供货状态：按封接与加工工艺要求提供相应状态（含深冲态带材等）；询价应写明规格、状态、公差与表面/清洁度要求。
应用与不适用边界
- 适用：与硅硼硬玻璃膨胀匹配的玻封场景；电真空元器件如发射管、振荡管、引燃管、磁控管、晶体管、密封插头、继电器、集成电路的引出线、底盘、外壳、支架等的玻璃封接；含汞放电仪表；需要气密封接的金属—玻璃/陶瓷结构。
- 不适用/需谨慎：4J29 的核心价值是玻璃—金属封接匹配，不能仅因“同为低膨胀合金”就直接替代以尺寸稳定为目标的 4J36，反之亦然；封接体系取决于整个封接温区的膨胀曲线、氧化膜润湿、界面反应与气密性，替代前应完成配套材料确认与封接/气密验证；合金成分不当时，常温或低温下可能发生 γ→α 针状马氏体转变并伴随体积膨胀、膨胀系数升高，使用前须核验低温组织稳定性。
MTR / PMI 验收说明
- 到货先核标识与炉批号；核验项目建议包括化学成分（主元素与杂质元素）、膨胀匹配（规定温区、试样状态、测试方法与结果）、低温组织稳定性（按标准热处理后经 -78.5℃ 冷冻不少于 4h 不应出现马氏体组织）、尺寸与表面、以及封接件的气密性。
- MTR 应逐项与实物对应：牌号、炉号、标准与版本、化学成分、供货状态、尺寸；封接应用还应提供封接试验记录与气密检测报告。具体要求以合同、采购规范、MTR 及复验结果为准。
- 文件等级常采用 EN 10204 3.1（制造商自检）或 3.2（第三方见证）；具体检验项目、取样方式与判定值一律以订单执行标准与 MTR 为准。
相关阅读（站内）
- 4J36 与 4J29 怎么选？ASTM 精密合金热膨胀、玻封匹配与验收 FAQ
- 4J36 (Invar) 与 4J29 (Kovar) 膨胀性能博弈：精密航空电子与量子计算的选材对话
- 4J36 与 4J29 怎么选？从热膨胀、封接匹配到 ASTM 验收的精密合金对比 FAQ
- 4J32 与 4J36 精密合金：低温工况下的选材博弈与热膨胀系数精准控制
发布时间：2021/07/14 （ 3471 ）
