[发明专利]Ni29Co18定膨胀合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于定膨胀封接用合金材料技术领域，具体涉及一种Ni29Co18定膨胀合金，并且还涉及这种定膨胀合金的制备方法，该合金具有精准的化学成份和良好的组织结构稳定性以及优异的焊接性能，用于电器元件与玻璃或与陶瓷进行匹配封接。

背景技术

定膨胀合金在一定的温度范围内具有恒定的热膨胀系数，可与相应的软玻璃进行匹配封接、表面镀银后还可与陶瓷例如Al2O3陶瓷封接、制作电子真空封接件。属于定膨胀合金范畴的公知的牌号如4J6、4J29、4J33、4J44、4J46、4J47、4J49等等、等等。

目前在电真空产品生产行业和电子通信产品生产行业中，对于真空管的封接和石英晶体谐振器的封接引线通常采用4J29合金材料制作，该产品要求合金材料具有良好的封接效果和焊接性能。但是由于目前市售的4J29合金材料因纯度和组织结构稳定性不甚理想，导致产品的封接和焊接性能都比较低，影响真空管的封接稳定性，石英晶体谐振器的封接引线合格率低，普遍仅在80-83％左右。鉴此，业界希望有一种纯度、组织结构稳定性、焊接性更为理想的定膨胀合金来替代传统的4J29合金材料。

发明内容

本发明的任务在于提供一种纯度高、组织结构稳定性好、封接性能理想的Ni29Co18定膨胀合金。

本发明的任务还在于提供一种Ni29Co18定膨胀合金的制备方法，该方法能保障定膨胀合金改善组织结构稳定性和封接效果及焊接性能。

本发明的任务是这样来完成的，一种Ni29Co18定膨胀合金，其化学成份的重量百分比为：C＜0.013％、P＜0.013％、S＜0.01％、Mn＜0.20％、Si＜0.20％、Al＜0.003％、Cu＜0.10％、Cr＜0.11％、Mo＜0.10％、Ni28.7-29.3％、Co17-17.5％、余为Fe。

一种Ni29Co18定膨胀合金的制备方法，它包括以下步骤：

A)选料，选取Ni、Co、Fe原料，并对所选取的Ni、Co、Fe原料进行预处理，得到冶炼料；

B)冶炼，将冶炼料按重量比投入炉内依次进行熔炼、精炼、保护隔离，得到浇注料；

C)浇注，将浇注料浇注到锭模中并且保温，冷却后脱模，得到母锭；

D)热加工，对母锭进行热加工，得到坯材；

E)冷加工，对坯材料进行冷加工，得到适于封接或焊接用的带状或丝状或管状的Ni29Co18定膨胀合金。

在本发明的一个实施例中，步骤A)中所述的选取Ni、Co、Fe原料为分别选取1^#电解镍、1^#电解钴、纯铁，所述的预处理包括对所选的1^#电解镍、1^#电解钴、纯铁分制作烘烤除气、分选切割以及除锈。

在本发明的另一个实施例中，所述的烘烤除气的烘烤温度为190-210℃、时间为150-200min，所述的分选切割为将所选取的1^#电解镍、1^#电解钴、纯铁裁切至得以入炉的规格尺寸，所述的除锈为对1^#电解镍、1^#电解钴的除锈时间为≥180min，对纯铁的除锈时间为≥150min。

在本发明的还一个实施例中，步骤B)中所述的熔炼为真空中频感应炉熔炼，真空度为小于2Pa，所述的精炼为待熔炼将原料熔化后进一步抽真空至真空度小于0.5Pa，并且对合金液进行实时测定以调整化学成份，所述的保护隔离为在精炼后期向真空中频感应炉中冲入氩气对合金材料母金属液进行保护隔离。

在本发明的又一个实施例中，步骤B)中所述的重量比为Ni∶Co∶Fe＝1-1.5∶1∶3-4。

在本发明的再一个实施例中，步骤C)中所述的浇注为真空冲氩保护状态下的浇注。

在本发明的进而一个实施例中，步骤C)中所述的保温的时间为8-12h。

在本发明的又进而一个实施例中，步骤D)中所述的对母锭进行热加工为对母锭锻造、热轧、热穿孔中的任意一种热加工。

在本发明的还进而一个实施例中，步骤E)中所述的对坯材进行冷加工为对坯材冷轧、拉拨、旋压中的任意一种冷加工。

本发明公开的Ni29Co18定膨胀合金的化学成份精准、杂质含量显著低于4J29，例如，碳＜0.013％、硅＜0.20％、硫＜0.013％、锰＜0.20％、磷＜0.013％，因此纯洁度高、组织结构稳定性好、封接或焊接性理想；推荐的制备方法能保障定膨胀合金的组织结构稳定性和封接效果及焊接性能。

具体实施方式

实施例1：