Ni-34Mo-0.5Si-Zr无磁定膨胀合金研究

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邓世平等:Ni一34Mo-0.5Si—Zr无磁定膨胀合金研究 Ni一34Mo一0.5Si—Zr无磁定膨胀合金研究’ 邓世平1,唐光明1,郭卫民1,昝春艳2,屠启基2 (1.重庆仪表材料研究所,国家仪表功能材料研究中心,重庆400700; 2.天津707研究所,天津300100) 摘要: 设计和研究了一种Ni-34Mo一0.5Si-Zr新型 无磁定膨胀舍金,该合金具有适宜的膨胀系数(9.70× 10.6/℃)、极低的磁导率,同时,该合金也是良好的耐 腐蚀材料[1l,研究了Ni一34M伊O.5Si—Zr合金的膨胀性 能、机械性能、焊接性能[2]以及相关的物理性能和力学 性能,研究表明,Ni-34Mo-0.5Si-Zr舍金是电真空领域 的良好封接材料。

关键词: 段测试分析,最后测试了CE一108合金的力学性能和焊 接性能,并对CE一10’合金重复投料实验,以检查研制 合金的工艺稳定性。

表1合金分析成份(质量分数。

%) Table 1 The nominal compositions of Ni CE—lO alloy(wt%) S P o.003 Mo 33.94 Zr Si o.47 余 <O.3 O.003 Ni一34Mo-O.5Si-Zr;无磁;定膨胀合金;膨胀 系数;磁导率;强度;延伸率 3结果与分析 文献标识码:A 3.1合金元素Mo对热膨胀系数的影响 本研制合金主要是通过调整合金元素的固溶度而 引起的晶格常数变化和低膨胀系数的第二相来降低热 膨胀系数,从而达到所需技术指标的目的,资料[33指 出,合金中固溶度增加,热膨胀系数随溶质元素的热膨 胀系数增加或减小,呈近似杠杆关系。

所以本合金的 Mo含量高达34%,为了改善高钼合金的冷热塑性,添 加了工艺元素Cr[53来提高合金塑性和冷热加工性能。

由图1可见,随钼含量的增加,热膨胀系数明显减小。

这是因为钼本身的热膨胀系数小,比较合金热膨胀系 数与Mo含量的关系,非常明显,Mo含量高达39%的 合金,在铸态时,热膨胀系数就达9.77X10-6/℃。

虽 然39%Mo含量的合金热膨胀系数最小,但是合金是 脆性的,根据可加工性和合金的热膨胀系数综合考虑, 我们选取了含Mo 34%的Ni-34Mo一0.5Si—Zr合金 (CE-10#)作进一步的研究工作。

中图分类号:TGl32.1 文章编号:1001-9731(2009}08-1267-03 1 引 言 电真空工业和技术中除要求封接材料的膨胀系数 与玻璃或陶瓷进行匹配封接外,还常要求一定的弹性 模量、强度、硬度、塑性以及良好的焊接性能,随着电真 空工业和技术的发展和进步。

特别是在一些特殊要求 的电真空系统中,进一步要求封接合金绝对无磁,或者 说极低的剩磁和磁导率等无磁性能,以避免真空中的 静电系统产生电磁干扰。

静电系统对真空度的要求往 往较高,如静电陀螺系统的泄漏率要求达到10-15Pa/ s,为了保持系统的高真空度,就要求封接材料具有与 玻璃或陶瓷一致的膨胀系数,Ni一34Mo-0.5Si—Zr合金 就是为满足上述性能而研制的一种新型无磁定膨胀合 金,本合金具有良好的综合性能,如膨胀系数口:。

℃ 为9.70×10-6/℃;磁导率p<1.0002;抗拉强度arb为 950MPa)延伸率艿为52%等。

2试验方法 合金在ZG-25A型真空感应炉内熔炼,MgO坩 埚,原材料采用l o电解Ni、10烧结Mo条、08结晶Si、 13电解Mn、14电解Al、08电解cr、海棉Zr和l 8 Nb 条。

按不同设计


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