4J29可伐合金的低温热物性和机械性能,为低温系统的设计、结构变形、力学稳定性、装调和光学校准等提供技术保障,分别选用“稳态纵向热流法”、“稳态法”测试了4J29可伐合金在77—K温区的热导率和比热容,采用弹性模量试验机测试了77—K温区的弹性模量系数。通过标准样品材料TC4对比及误差分析,证明热导率测量误差在9%以内,其它误差均控制在6%以内。
4jJ29可伐合金化学成分
随着空间对地观测、深空探测对高分辨率探测精度等要求的不断提高,光电系统采用低温环境工作是有效途径,这给系统的集成提出了更高的要求。在低温集成系统的优化设计中,计算机仿真需要精确的材料热物性、机械性能等数据。但随着新材料的研发及应用,实际应用的新型材料在低温区数据缺乏。4J29可伐合金(又称Kovar合金)具有特殊的膨胀特性,其与硅硼硬玻璃材料在加热及冷却过程中具有相近的膨胀系数和热胀冷缩速率,因此能够实现与玻璃的牢固匹配封接[1],可用于真空密封,是目前航天红外低温光电系统中的常用材料。同时,4J29可伐合金在λ=L·Q(1)液氮温区以上具有良好的低温组织稳定性,并且具有优异的加工、焊接及电镀性能,是航天低温系统应用中电连接器的常用材料。
4J29可伐合金在低温区与常温区具有不同的热物性,其热物性的改变对系统设计具有一定的影响,这一点已引起了研究人员的重视。本文用“稳态纵向热流法”测试了4J29可伐合金在77—K温区的热导率值,用“稳态法”测试了4J29可伐合金在77—K温区的比热容,用弹性模量试验机测试了77—K温区的弹性模量系数,得到了4J29可伐合金在液氮至室温区工程需要的热物性参数及机械性能参数。热物性测试表明,4J29可伐合金的比热容和热导率随温度的降低而降低,77K温区测量值均比常温区测量值小3倍以上。力学弹性模量测试中,弹性模量值随温度的降低变化不大,大小趋势出现随机性。通过利用TC4钛合金作标准参考材料对比及误差分析,证明测量误差在可接受范围以内,可以作为工程系统应用设计者的引用参考数据。
4J29可伐合金合金相近牌号见表1-1。
铁镍钴4J29合金拉伸性能合金(退火态)在室温的拉伸性能见表3-3。冷应变率为50%的带材,在不同退火温度下的拉伸性能见图3-2。
铁镍钴4J29合金切削加工与磨削性能该合金切削特性和奥氏体不锈钢相似。加工时采用高速钢或硬质合金刀具,低速切削加工。切削时可使用冷却剂。该合金磨削性能良好。
上海淞钢实业