Ti-27Mo-1.5Nb无磁不锈定膨胀合金研究

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助 能 材 许 2010年第5期(41)卷 Ti一27Mo~1.5Nb无磁不锈定膨胀合金研究。

邓世平1’2,唐光明1,2,郭卫民1’2,刘 虹1’2 ? (1.重庆仪表材料研究所,重庆400700;2.国家仪表功能材料工程技术研究中心,重庆400700) 摘 要: 研究了一种Ti一27Mo一1.5Nb新型无磁不锈 本研究达到了静电系统对无磁封接匹配合金膨胀 系数(7.5×10-6/'C≤口20~l。

≤8.3×10_6/℃)、磁性及 其它性能的要求,解决了某高精度静电仪表监控系统 的无磁不锈定膨胀合金与高纯Al。

O。

的封接匹配问 题。

定膨胀合金,该合金的膨胀系数为7.70×10_6/℃,磁 导率为1.0003,同时研究了Ti一27Mo.1.5Nb合金的微 屈服强度及其它机械性能和物理性能,该合金还是良 好的耐腐蚀材料,试验表明,Ti一27Mo-1.5Nb合金是诸 如静电陀螺等电真空领域中与高纯Al:O。

匹配的良好 封接材料。

关键词:Ti-27Mo-1.5Nb;无磁;定膨胀合金;膨胀系 数;磁导率;机械性能;物理性能 中图分类号:TGl32.1 文献标识码:A 2试验方法 由于钛和钼的密度和熔点相差很大,所以,合金采 取了3次熔炼,即两次真空自耗熔炼之间插入一道真 空自耗凝壳炉熔炼‰“。

原材料采用二级海绵钛,钼和 铌以屑子的形式加入,混匀后在液压机上压制成 050mm的电极棒,然后进行3次熔炼。

对合金的最终 铸锭取样分析,其化学成分分析结果见表1。

表1合金化学成分 Table 1 The chemical composition of alloy 合金元素 化学成分(%) Ti 文章编号:1001—9731(2010)05—0782-03 1 引 言 在电真空设备和器件中,常常需要具有一定膨胀 系数的合金与其它陶瓷或玻璃部件进行封接或连接, 防止连接处的微隙泄漏,以保持器件的高真空度。

无 磁不锈定膨胀合金就是用于电真空仪器仪表多个关键 部件的特殊材料,特别是现代高精度的电真空仪器仪 表中,除要求具有一定膨胀系数的膨胀合金外,还要求 膨胀合金具有接近真空的无磁性能,从而保证器件的 抗干扰性能、可靠性和高精度。

因为微量的磁场将引 起仪器仪表严重衰减、信号漂移及精度下降,所以规定 了此类材料的磁导率口=1~1.0003。

另外为了保证 不因交变热应力而引起微量塑性变形,发生应力疲劳 破坏,从而导致气体泄漏,影响仪表的稳定性和精度, 提出了微屈服强度既。

:≥200MPa等技术要求。

目前,获得具有一定热膨胀系数的封接合金主要 有3条途径:(1)是通过居里转变温度而实现定膨胀性 能的,如Fe-Ni、Fe-Co-Cr系列的铁磁性因瓦合金;(2) 是基于奈尔转变温度而得到一定膨胀系数的Mn基、 Cr基无磁因瓦合金;(3)是利用难熔金属的无磁定膨 胀性能及其以难熔金属为基的合金通过热膨胀系数在 固溶体和多相混合物中的杠杆分配法则,调整合金元 素满足所需要的无磁定膨胀特性u]。

虽然人们一方面希望在Fe-Ni、Fe-Co—Cr因瓦合 金的基础上发展无磁定膨胀合金,以大量低膨胀顺磁 性难熔金属元素取代Fe和Ni来求得无磁定膨胀性 能[23;另一方面,试图拓宽Mn基和Cr基的使用温度 Mo 27 Nb 1.5 Fe Si 余量 d0.5 <0.5 合金的压力加工性能良好,铸锭在1000~1200℃ 高温装炉,加热2h后,在空气锤上一火或多火锻造成 35mm×35mm的方。

热轧加热温度为900~1100℃, 加热时间3


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