[其他]抗應力腐蝕封接合金

在審

• 申請號: 101985000000141
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100141B
• 公開（公告）日: 1988-04-27
• 發明（設計）人: 馬莒生;唐祥云;陳南平
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 代理公司: 清華大學專利事務所
• 代理人: 白怡;吳蔭方

抗應力腐蝕封接合金屬于與陶瓷或硬玻璃封接用的Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ系及Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ－Ｃｕ系定膨脹合金。本發明目的是為解決封接合金晶粒粗大致使器件漏氣，抗應力腐蝕及抗氫脆能力差等質量問題。本發明特征是：在封接合金中添加Ｚｒ用高溫加熱后水淬高溫急冷，可使晶粒度小于５級。本發明由于有晶粒細化，抗應力腐蝕性強、改善加工性等優點，可用于制作電真空器件等。

本發明屬于用于陶瓷及硬玻璃封接的新型封接合金。

國內外現在通用的該類封接合金Fe-Ni-Co系（Ni29 Co18余Fe、Ni33 Co14余Fe，Ni35 Co9余Fe）及Fe-Ni-Co-Cu系（Ni36 Co5 Cu3余Fe），皆存在晶粒粗大及抗應力腐蝕性能差的質量問題，易使深沖另件表面出現桔皮狀缺陷及產生焊料滲透、抗應力腐蝕及抗氫脆性能差。由于原用封接合金高溫晶粒粗大，迫使現在在生產中用降低退火溫度，以避免出現粗大晶粒，但這樣會降低管子壽命，更難以制造采用高溫焊料的長壽命大功率管。

美、日、德、蘇等國都在研究抑制該類封接合金高溫晶粒長大問題，及研究添加元素在鋼中細化晶粒的作用。在純鐵及碳鋼中研究了加Zr以細化晶粒，並抑制晶間應力腐蝕開裂問題（日本特許昭48-18408），而其效果不明顯，與本發明合金系不同。

本發明的目的是抑制封接合金高溫晶粒長大，改善加工，抗應力腐蝕等性能，以提高其壽命。

本發明的要點是：不改變Fe-Ni-Co系及Fe-Ni-Co-Cu系合金基本成份，仍保持原合金的膨脹性能，以保證和硬玻璃或陶瓷匹配。加入0.02～0.8Zr（重量%），與合金中存在的N₂形成彌散分布的ZrN微粒，其尺寸為幾百埃～小于1微米，淬火工藝條件可為：在1100℃～1200℃加熱后，采用水淬高溫急冷（大于950℃）法。

本發明封接合金的效果：

1.細化晶粒，使1050℃退火半小時后晶粒度小于五級。無焊料滲透。

2.抗應力腐蝕性能明顯提高。在3.5% NaCl水溶液中浸泡150小時后，無裂紋出現。

3.抗氫脆能力提高，抗化學腐蝕性能比無Zr合金提高近1倍。

4.改善熱加工性能，提高冶金成材率25～100%。可制造出長壽命管。降低成本，提高器件可靠性，經濟效益顯著。可用于制作電真空器件、半導體器件、集成電路框架等。

實施例：在Fe-Ni-Co系及Fe-Ni-Co-Cu系中，Zr的細化晶粒作用與冶煉方法及合金中N₂、O₂等氣體、雜質含量有關，Zr量符合ZrN當量比時效果最佳，一般添加0.02～0.8%Zr（重量%），如真空冶煉條件下，Zr的最佳添加量為0.05～0.06%（重量%），所封接的管型具有氬弧焊工藝，合金中N₂0.002%，O₂0.001%時，Zr量應小于0.16（重量%）。采用淬火工藝條件為：在1100℃～1200℃加熱后，再用水淬高溫急冷（大于950℃）。