3J21精密合金圆棒与锻件的产品参数介绍
一、产品简介
3J21精密合金，又称为可伐合金（Kovar），是一种以铁、镍、钴为主要成分的低膨胀合金。由于其优异的热膨胀系数匹配性、良好的密封性能以及极佳的机械性能，广泛应用于电子、航空航天、精密仪器等领域。3J21合金通常以圆棒和锻件的形式供应，适用于不同的应用需求。
二、化学成分
3J21合金的化学成分决定了其独特的物理与机械性能。典型的3J21化学成分（以质量百分比计）如下：
- 镍 (Ni)：28.5% - 29.5%
- 钴 (Co)：16.8% - 17.8%
- 铁 (Fe)：余量
- 硅 (Si)：≤0.2%
- 锰 (Mn)：≤0.5%
- 碳 (C)：≤0.05%
- 硫 (S)：≤0.02%
- 磷 (P)：≤0.02%
三、物理性能
3J21合金以其独特的物理性能著称，这些性能使其成为许多高要求应用的首选材料。
- 密度：8.3 g/cm³
- 熔点：1450℃
- 热膨胀系数：4.9 x 10⁻⁶ /K（在20℃至100℃范围内）
- 导电率：3% IACS
- 热导率：17.5 W/(m·K)
这种合金的热膨胀系数与玻璃和陶瓷非常接近，使其在玻璃-金属封接中具有卓越的匹配性。
四、机械性能
3J21合金的机械性能使其在苛刻的工作条件下保持稳定。以下是其主要机械性能参数：
- 抗拉强度：≥450 MPa
- 屈服强度：≥240 MPa
- 延伸率：≥25%
- 硬度：HB 160 - 190
这些机械性能确保了该合金在高温、应力和腐蚀环境下的可靠性和稳定性。
五、加工特性
3J21合金具有良好的可加工性，适合各种复杂形状的加工，包括车削、铣削、钻孔和锻造等。以下是其加工特性的一些关键参数：
- 锻造温度：1150℃ - 1200℃
- 退火温度：850℃ - 900℃
- 冷加工：可以进行冷轧或冷拔加工，但建议进行中间退火以避免硬化
3J21合金在加工过程中容易氧化，因此需要在保护气氛或真空中进行加工，以确保材料表面的质量。
六、产品规格
3J21精密合金圆棒和锻件提供多种规格，以满足不同应用的需求。常见的产品规格如下：
- 圆棒直径：5mm - 200mm
- 锻件尺寸：根据客户需求定制
圆棒和锻件的表面质量要求高，通常采用车削、磨削或抛光处理，确保光洁度达到Ra≤0.8μm。根据客户要求，可以提供不同的公差等级，例如h9、h11或更高精度。
七、应用领域
3J21精密合金广泛应用于以下领域：
- 电子封装：用于制造晶体管、集成电路和其他电子元件的封装外壳。
- 航空航天：用于制造航空航天器中的热膨胀匹配零件。
- 精密仪器：用于制造需要高稳定性和低膨胀系数的精密零部件。
八、质量控制与检测
为了确保产品质量，3J21合金圆棒和锻件在生产过程中需经过严格的质量控制和检测。常用的检测方法包括：
- 化学成分分析：采用光谱分析仪或化学分析方法检测合金的化学成分。
- 机械性能测试：包括拉伸试验、硬度测试等，以确保材料性能符合标准。
- 超声波检测：用于检测内部缺陷，如裂纹或气孔。
九、总结
3J21精密合金圆棒和锻件凭借其优异的物理、机械性能和加工特性，广泛应用于高要求的工业领域。其独特的化学成分和热膨胀系数使其成为玻璃-金属封接以及航空航天器件的重要材料。无论是用于电子封装还是精密仪器制造，3J21合金都表现出卓越的性能和稳定性。
