4J42

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4J42（定膨胀铁镍合金）

一、产品基础信息

产品名称：4J42（定膨胀铁镍合金），对应牌号：Nilo 42（国际通用）、FeNi42、UNS K94100（美标）、Alloy 42（美标）、FeNi29Co17（欧标近似）
核心定位：定膨胀铁镍合金，专为与硬质玻璃、陶瓷等材料实现精准热膨胀匹配设计，适用于电子封装、真空密封等对气密性和尺寸稳定性有严苛要求的场景
执行标准：YB/T 5235-2005（国标）、GB/T 15018-1994（国标）、ASTM相关标准（对应UNS K94100）
产品形态：薄板、带材、棒材、管材、锻件及定制异形件

二、产品概述

4J42是经典的铁镍基定膨胀合金，核心成分由41.5%~42.5%镍与余量铁构成，部分牌号含少量钴元素，凭借精确调控的成分体系实现特定温度范围内稳定的热膨胀特性。其核心优势在于20℃~400℃温度范围内，热膨胀系数可精准控制在4.6×10⁻⁶/℃~6.5×10⁻⁶/℃，能与DM-308、DM-305等硬质玻璃及陶瓷材料完美匹配。在高温熔封后冷却过程中，合金与玻璃收缩率基本一致，无破坏性内应力，可形成牢固可靠的真空气密封接。该合金兼具良好的力学性能、加工与焊接性能，磁导率较高，是电子工业、电真空领域、航空航天等高端领域制造气密封接结构件的关键材料。

三、核心性能优势

  • 精准定膨胀特性：20℃~100℃核心区间热膨胀系数约4.6×10⁻⁶/℃，20℃~400℃区间约5.1×10⁻⁶/℃，最高不超过6.5×10⁻⁶/℃，可与特定硬质玻璃、陶瓷材料精准匹配热膨胀行为，保障封接结构的气密性与稳定性。
  • 优良封接性能：高温熔封后冷却过程中，与玻璃、陶瓷收缩同步，无明显内应力，封接面结合牢固，泄漏率＜0.01%，满足高真空环境使用要求。
  • 均衡力学性能：退火态下抗拉强度可达450~590MPa，屈服强度≥200MPa，伸长率≥25%，硬度HV 150~200，兼具良好的加工成型性与承载能力；冷加工后强度可进一步提升，适配不同结构设计需求。
  • 可控磁性能：磁导率较高，在4000A/m磁场下剩余磁感应强度Br约0.99T，矫顽力Hc约28.8A/m，可适配部分电磁应用场景，且磁性能稳定可控。
  • 可靠加工与焊接性：加工特性与奥氏体不锈钢相近，可顺利实现冷、热成形及车、铣、钻、磨等机械加工；焊接可采用TIG、MIG、激光焊等工艺，关键在于选用4J42匹配焊材，确保焊缝与母材膨胀系数一致，焊缝性能符合封接可靠性要求。

四、化学成分（质量分数，%）

元素
Ni（镍）
Fe（铁）
C（碳）
Mn（锰）
Si（硅）
Co（钴）
Al（铝）
P（磷）
S（硫）
含量范围
41.5~42.5（YB/T 5235-2005标准要求）
余量
≤0.05（YB/T 5235-2005标准严控上限）
≤0.80（符合加工性能优化要求）
≤0.30（YB/T 5235-2005标准规定范围）
≤1.0（标准限值）
≤0.1（标准限值）
≤0.020（有害杂质严控上限）
≤0.020（有害杂质严控上限）
作用说明
调节热膨胀系数，实现与玻璃的精准匹配，核心功能元素
保证合金基础力学性能与结构稳定性
严控含量避免脆化，保障焊接与封接可靠性
细化晶粒，改善加工成型性与焊接性能
提升合金抗氧化性，优化热加工性能
微调膨胀特性，提升封接适配性
控制含量避免影响合金纯度与封接性能
有害杂质严控上限，避免性能劣化与封接缺陷
有害杂质严控上限，避免性能劣化与焊接裂纹

五、关键技术参数

性能指标
数值
测试条件/说明
热膨胀系数 α
4.6×10⁻⁶/℃（20℃~100℃）；5.1×10⁻⁶/℃（20℃~300℃）；≤6.5×10⁻⁶/℃（20℃~400℃）
核心匹配区间，适配硬质玻璃封接需求
抗拉强度 σb
450~590MPa（退火态）
退火态/软态，符合YB/T 5235-2005标准要求
屈服强度 σs
≥200MPa（退火态）
退火态，符合YB/T 5235-2005标准要求
伸长率 δ₅
≥25%（退火态）
退火态，标距50mm
硬度
HV 150~200（退火态）；HRB 85左右（退火态）
退火态，载荷294.2N
熔点
1430℃左右
常压下
密度 ρ
8.12~8.17g/cm³
20℃常温
比热容
502J/(kg·K)
常温下
电阻率
0.48~0.61μΩ·m（20℃常温）
20℃常温
热导率
14.6~16.7W/(m·K)
室温下

六、产品规格范围

产品形态
尺寸范围
定制能力
薄板/带材
厚度：0.03mm~3.0mm；宽度：10mm~600mm；长度：定制（卷材/片材）
可定制超薄带材（0.03mm）、超宽板材（≤800mm）
棒材
直径：5mm~200mm；长度：1000mm~6000mm
支持异形棒材锻造、精密车削加工
管材
外径：10mm~150mm；壁厚：1mm~10mm；长度：定制
可定制薄壁毛细管（壁厚≥0.2mm）、无缝管材
锻件
最大单重：500kg；外形：按客户图纸加工
支持复杂异形锻件、近净成型加工
线材
直径：0.1mm~5.0mm；长度：定制（盘线/直丝）
可定制高精度线材（公差±0.005mm）

七、典型应用领域

  1. 电子封装与电真空领域：电子管、晶体管、集成电路的玻璃-金属密封外壳、引线框架、封接电极，真空开关管外壳及电极组件，保障器件气密性与长期运行稳定性。
  2. 精密仪器与传感器领域：压力传感器、温度传感器的封接结构件，精密仪表的骨架与连接件，确保仪器在温度波动环境下的测量精度与可靠性。
  3. 航空航天领域：航空电子设备的密封组件、航天器姿态控制系统的精密结构件，适配高空温差环境下的封接可靠性与尺寸稳定性要求。
  4. 光学与通信领域：光学仪器的玻璃-金属连接件、光纤通信器件的密封外壳，保障光学性能稳定与信号传输可靠性。
  5. 其他高端领域：医用电子设备的密封构件、汽车电子的精密封接部件、高端真空设备的密封法兰等。


产品优势

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加工平台

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物流包装

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