全面解析4J33/4J34的化学成分、性能指标及应用工

4J33与4J34：我国自主研发的特种陶瓷封接合金

4J33和4J34是我国为适应陶瓷材料特性而专门研制的封接合金。在-60℃至600℃的温度区间内，该系列合金的线膨胀系数与95%氧化铝（Al₂O₃）陶瓷高度匹配，因此成为电真空器件中实现陶瓷与金属密封连接的关键结构材料。

1. 材料牌号与标准

牌号：4J33、4J34

国际相近牌号：

4J33对应俄罗斯的33НК（Ni33Co17），美国的Ceramvar，日本的Vacon20等；

4J34与俄罗斯31НК、德国Ni28Co20等牌号成分相近。

技术标准：YB/T 5234-1993《瓷封合金4J33、4J34技术条件》。

2. 化学成分与特性

合金以镍、钴、铁为主要成分，严格控制碳、锰、硅等元素含量（见表1）。在保证平均线膨胀系数达标的前提下，允许镍、钴含量略有波动。

3. 热处理与组织稳定性

热处理制度：900℃±20℃保温1小时，缓冷至200℃以下出炉，以确保组织稳定。

组织结构：合金为单相奥氏体。4J34经-78.5℃深冷处理不应出现马氏体转变。若成分偏离或晶粒粗大，可能导致低温下奥氏体向马氏体转变，引发体积膨胀，影响封接可靠性。

4. 工艺性能

加工性：合金具备优良的冷、热加工能力，但需避免含硫气氛加热。冷变形率控制在60%–65%时可优化塑性。

焊接与封接：支持钎焊、氩弧焊等方法，需先退火、镀镍，再与金属化陶瓷进行银焊封接。

表面处理：可进行电镀、抛光、酸洗等处理。

5. 物理性能

线膨胀系数（20–400℃）：

4J33：6.0–6.8×10⁻⁶/℃

4J34：6.3–7.1×10⁻⁶/℃

热导率：4J33约为17.5 W/(m·℃)

密度与电阻率：4J33密度8.27 g/cm³，电阻率0.464 μΩ·m

6. 应用领域

合金广泛用于电真空器件如大型电子管、磁控管的电极、引线盘等，需确保与陶瓷膨胀系数匹配，并严格检验低温组织稳定性及气密性。

4J33/4J34典型化学成分（%）

牌号            Ni           Co          Fe   C ≤ Mn ≤ Si   ≤P ≤ S ≤

4J33 32.0-33.6 14.9-15.2 余量    0.05  0.50 0.30 0.020 0.020

4J34 28.5-29.5 19.5-20.5 余量 0.05       0.50 0.30 0.020 0.020

此合金系列通过优化成分与工艺，为我国电真空工业提供了高可靠性的封接解决方案。

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