材料牌号：4J54
法国牌号：N54
德国牌号：Vacodil540/FeNi54
一、4J54概述
铁镍定膨胀合金是通过调整镍含量而获得在给定温度范围内能与膨胀系数不同的软玻璃和陶瓷匹配的一系列定膨胀合金，其膨胀系数和居里点随镍含量增加而增加。该合金是电真空工业中广泛使用的封接结构材料。
1.14J54材料牌号4J54。
1.24J54相近牌号见表1-1。
表1-1
| 俄罗斯 | 美国 | 英国 | 日本 | 法国 | 德国 |
| - | - | - | - | N54 | Vacodil540 FeNi54 |
1.34J54材料的技术标准 1.44J54化学成分见表1-2。
表1-2%
| C | M | Si | P | S | Al | Co | ||
| ≤ | ||||||||
| 0.05 | 0.80 | 0.30 | 0.020 | 0.020 | - | - | 53.5～54.5 | 余量 |
在平均线膨胀系数达到标准规定条件下，允许镍含量偏离表1-2规定的范围。
1.54J54热处理制度标准规定的膨胀系数性能检验试样其热处理制度：在保护气氛或真空中加热到850℃±20℃，保温1h，以不大于300℃/min速度冷至400℃以下出炉[4]。
1.64J54品种规格与供应状态品种有棒材、管材、板材、带材和丝材。
1.74J54熔炼与铸造工艺用非真空感应炉、真空感应炉或电弧炉熔炼。
1.84J54应用概况与特殊要求4J54合金主要用于和云母、软玻璃封接。
在应用中应使选用的封接材料与合金的膨胀系数相配。热处理时应控制其晶粒度，以保证材料具有良好的深冲引伸性能。当使用锻、轧材时应严格检验材料的气密性。
二、4J54物理及化学性能
2.14J54热性能
2.1.14J54溶化温度范围该合金溶化温度约为1430℃。
2.1.24J54热导率λ=18.8W/(m·℃)。
2.1.34J54比热容该合金的比热容为502J/(kg•℃)。
2.1.44J54线膨胀系数标准规定的合金平均线膨胀系数见表2-1。合金的平均线膨胀系数见表2-2。合金的膨胀曲线见图2-5。
表2-1
| /10-6℃-1 | ||
| 20～300℃ | 20～400℃ | 20～450℃ |
| 10.2～11.4 | 10.2～11.4 | - |
2.24J54密度ρ=8.28g/cm3。
2.34J54电性能电阻率ρ=0.42μΩ·m。
表2-2
| /10-6℃-1 | |||||||
| 20～100℃ | 20～200℃ | 20～300℃ | 20～350℃ | 20～400℃ | 20～450℃ | 20～500℃ | 20～600℃ |
| 10.7 | 12.7 | 10.7 | 10.7 | 10.8 | 10.3 | 10.8 | 11.2 |
2.44J54磁性能
2.4.14J54居里点Tc=530℃。
2.4.24J54合金的磁性能
2.54J54化学性能合金在大气、淡水和海水中有较好的耐腐蚀性。
三、4J54力学性能
3.14J54技术标准规定的性能
3.1.14J54硬度深冲态带材应符合表3-1的规定。厚度不大于0.2mm的带材不作硬度检验。
3.1.24J54抗拉强度合金带材的抗拉强度应符合表3-2的规定。
3.24J54室温及各种温度下的力学性能
3.2.14J54硬度该合金（退火态）硬度HV约为135。
表3-1 表3-2
| δ/mm | HV | 状态代号 | 状态 | σb/MPa |
| <2.5 | ≤170 | R | 软态 | <590 |
| ≤2.5 | ≤165 | I | 硬态 | >820 |
3.2.24J54拉伸性能该合金（退火态）室温拉伸性能见表3-3。
表3-3
| σb/MPa | σP0.2/MPa | δ/% | φ/% |
| 560 | - | 35 | - |
3.34J54持久和蠕变性能
3.44J54疲劳性能
3.54J54弹性性能
3.5.14J54弹性模量该合金的弹性模量E=157GPa。
四、4J54组织结构
4.14J54相变温度
4.24J54时间-温度-组织转变曲线
4.34J54合金组织结构该合金为稳定的奥氏体组织。