專利名稱:低鈷玻封鐵鎳鈷合金的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種定膨脹合金,具體地說是一種能與玻璃封接的金屬材料。
諸如玻璃開關管、電子管等許多電子產品,都需要使用能與硬玻璃封接的特種金屬材料。該金屬材料在特定的溫度范圍內,要有與硬玻璃相同或相近的膨脹系數(shù),方能獲得理想的封接效果。至今,用于20℃~450℃?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬材料是鐵鎳鈷合金,此合金是將鐵、鎳、鈷金屬和少量錳、硅,通過配料、熔煉、澆注、鍛造、熱軋、冷軋等工序加工而成,合金中金屬元素的重量百分比為Co占16.8~17.8,Ni占28.5~29.5,錳占0.5以下,Si占0.3以下,其余主要是Fe。該合金由于含有較多價格昂貴的鈷金屬(鈷價約是鎳價的七倍左右),故材料的成本很高。
本發(fā)明的目的是提供一種價格低廉、性能良好的新型膨脹合金材料。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的在用鐵、鎳、鈷和少量錳、硅制成的合金中,降低鈷的含量、同時適當提高鎳的含量,并增加少量其它金屬元素,各元素在合金中的重量百分比為Co占8~12,Ni占28~35,Mn占1.0以下,Si占0.1~0.8。并含有0.1~2.0的Nb,其余主要為Fe。合金中還可以有0.1~2.0的Cu。微量元素Nb在合金中起細化晶粒的作用,提高合金的加工性能;少量Cu能改善與硬玻璃間匹配封接的性能。該合金采用常規(guī)的鐵鎳鈷合金生產工藝,經配料、熔煉、澆注、鍛造、熱軋、冷軋等工序制成。
本發(fā)明由于大大降低了價格昂貴的鈷含量,從而降低了材料的生產成本30%以上。該合金與硬玻璃的封接性能良好,且封接應力低于傳統(tǒng)使用的含Co較高的鐵鎳鈷合金。
下面是本發(fā)明的兩個實施例。
實施例1按下述步驟進行①配料,各種金屬比例為,F(xiàn)e∶Ni∶Co=56∶34∶10,加入總量0.3%的Mn和0.1%的Si,并加入0.1%的Nb;②真空熔煉;③澆注。澆注溫度1540±10℃;④鍛造,鍛造開始溫度1150~1180℃,終鍛溫度大于900℃;⑤熱軋,溫度為1130±20℃;⑥熱處理.溫度為900±20℃,保溫40分鐘。該合金中主要金屬元素的百分比含量Co為10.81,Ni為33.98,Nb為0.10,Si為0.073,Mn為0.21,F(xiàn)e余,此成份合金在20~400℃的膨脹系數(shù)為4.7×10-6/℃;在20~450℃的膨脹系數(shù)為5.7×10-6/℃。
實施例2配料比為,F(xiàn)e∶Ni∶Co=57∶34∶9,加入占總量0.5%的Mn和0.3%的Si,并加入總重量0.1%的Nb,其它步驟同實施例1。制成合金的化學成分如下Co為8.78,Ni為34.52,Nb為0.1,Si為0.25,Mn為0.44,余為Fe。此合金的膨脹系數(shù)如下20~400℃時,膨脹系數(shù)為5.3×10-6/℃;20~450℃時,膨脹系數(shù)為6.3×10-6/℃。
權利要求
1.低鈷玻封鐵鎳鈷合金,用金屬鐵、鎳、鈷和少量錳、硅,通過配料、熔煉、澆注、鍛造、熱軋、冷軋等工序加工而成,其特征在于,合金中含有各主要金屬元素的重量比為Co占8~12,Ni占28~35,并含0.1~2.0的Nb,其余主要為Fe。
2.按照權利要求1所說的低鈷玻封鐵鎳鈷合金,其特征在于,還含有0.1~2.0的Cu。
全文摘要
低鈷玻封鐵鎳鈷合金,其鈷含量占8~12%。并含有少量鈮。較傳統(tǒng)使用的玻封鐵鎳鈷合金減少了鈷的用量約50%;在20~450℃與硬玻璃之間有良好的封接性能。該合金由于節(jié)省了價格昂貴的金屬鈷,使材料成本降低30%以上。
文檔編號C22C38/16GK1200410SQ9710849
公開日1998年12月2日 申請日期1997年5月23日 優(yōu)先權日1997年5月23日
發(fā)明者郭祥林, 趙菲, 敖波, 孫健 申請人:陜西鋼鐵研究所