4J28合金成分、抗拉、屈服、密度、硬度全览

4J28合金全面解析：成分、性能与标准指南

4J28合金，在中国国家标准中常被称为“封接合金”，是一种在电子工业、电真空技术和精密仪器制造领域中至关重要的定膨胀玻璃封装材料。它的核心特性在于其在一定温度范围内，能够与特定的软玻璃（如DM-308玻璃）实现近乎完美的热膨胀匹配，从而形成高气密性、高可靠性的封装结构。以下将为您系统性地解析该合金的各项关键指标。

一、 核心化学成分解析

4J28合金的化学成分设计是其功能实现的基础。它是一种铁基合金，其精确的元素配比旨在控制其热膨胀行为。

首先，镍（Ni） 是其中最关键的元素，含量通常控制在27.0%至29.0% 之间。镍的加入能够显著降低合金的居里点，并精确调控其平均热膨胀系数，使其与对接的软玻璃协调一致。

其次，钴（Co） 作为重要的辅助元素，其含量范围在19.5%至20.5%。钴的引入可以进一步微调合金的热膨胀特性，并起到固溶强化的作用，有助于维持合金在封接过程中的尺寸稳定性和一定的力学性能。

此外，为了保证合金的纯净度和工艺性能，对其他元素有严格限制。碳（C） 含量被控制在极低的水平（通常≤0.03%），以降低其对焊接性和磁性的不利影响。锰（Mn） 和硅（Si） 的含量也分别被限制在较低范围（如Mn≤0.50%， Si≤0.30%），它们主要作为脱氧剂存在，过量则会影响热稳定性。同样，磷（P） 和硫（S） 作为有害杂质，其含量被严格控制在极低水平（如P≤0.020%， S≤0.020%），以确保合金具有良好的延展性和封接质量。余量部分则为铁（Fe）。

二、 关键力学与物理性能指标

1. 力学性能
4J28合金作为一种封装材料，其力学性能通常以满足封接工艺和使用要求为目标，而非追求极高的强度。

抗拉强度：该合金的室温抗拉强度典型值一般在≥520 MPa 的水平。这个强度足以保证封装部件在后续的加工、搬运和使用中具备必要的结构完整性。

屈服强度：其屈服强度通常约为≥340 MPa。这一指标代表了材料开始发生明显塑性变形的临界点，对于确保封接件在受力时不会轻易变形至关重要。

硬度：4J28合金的硬度通常使用维氏硬度（HV）或洛氏硬度（HRB）来表征。其退火态的维氏硬度典型值约在150 HV 左右，而洛氏硬度约在80 HRB 左右。这种适中的硬度使其既具备一定的耐磨性，又易于进行冲压、弯曲等冷加工成型。

2. 物理性能

密度：4J28合金的密度约为8.17 g/cm³。这一数值介于纯铁和高镍合金之间，对于计算材料重量、进行惯性元件设计等应用具有重要意义。

平均线膨胀系数：这是4J28合金最核心的物理参数。在20°C至400°C 的温度区间内，其平均线膨胀系数要求通常在(7.6 ~ 8.5)×10⁻⁶/°C 的特定范围内，以确保与相应型号的软玻璃实现最佳匹配。精确的系数值取决于具体的材料状态和热处理工艺。

三、 主要执行标准

4J28合金的生产、检验和验收遵循严格的国家和行业标准，以确保产品质量的一致性和可靠性。其主要依据的标准包括：

GB/T 15018-1994《精密合金牌号》：该标准规定了4J28这一牌号及其对应的化学成分范围。

GB/T 15019-1994《精密合金的分类和牌号》：对精密合金进行了系统分类。

GB/T 15014-2008《弹性合金、膨胀合金和热双金属带材》：此标准更为具体，详细规定了4J28合金带材的尺寸公差、力学性能、交付状态等技术要求，是订货和验收的主要依据。

GJB 2610-1996（国家军用标准）：对于有更高可靠性要求的军用或航天领域，会采用此军用标准，其对材料的纯净度、均匀性和性能一致性提出了更严苛的规定。

此外，在国际贸易或与国外技术对接时，也可能会参考类似的美国ASTM标准，但其牌号命名体系与中国国标不同。

总结

综上所述，4J28合金凭借其独特的化学成分——以约28%的镍和20%的钴为核心，实现了与软玻璃相匹配的热膨胀特性。其力学性能（抗拉强度≥520 MPa， 屈服强度≥340 MPa， 硬度约150 HV）和物理性能（密度约8.17 g/cm³）共同确保了其在严苛的封装应用中既能满足结构强度要求，又能实现可靠的气密封接。所有这些特性都在GB/T系列国家标准的严格规范下，使得4J28合金成为电真空和微电子封装领域中一种不可或缺的基础性关键材料。

详细分析

1. 基本信息（源自公开工商信息）

成立时间：2003年07月08日（截至2024年，已运营超过21年，不属于新公司，有一定的行业积淀）。

经营范围：主要涵盖有色金属、金属材料、矿产品、化工产品等的销售，以及从事货物及技术的进出口业务。

2. 优势与积极方面

经验与存续时间：成立超过10年，表明公司在市场竞争中生存了下来，拥有一定的客户资源、供应链关系和行业经验。

地理位置：位于上海这一全国金融、贸易和物流中心，信息灵通，交通便利，便于开展国内及进出口业务。

资质齐全：拥有“货物进出口”资质，意味着可以开展国际贸易业务，这对于有色金属这类大宗商品贸易非常重要。

他们主营的镍基合金通常包括以下几大类和具体牌号：

一、 高温合金系列

这类合金在高温下具有优异的强度、抗蠕变和抗氧化能力。

Inconel 系列：

Inconel 600： 耐高温、耐腐蚀，常用于热处理设备、化学处理行业。

Inconel 601： 极高的抗氧化性，常用于热处理炉构件、工业炉。

Inconel 625： 明星产品，具有优异的疲劳强度和抗氯离子应力腐蚀开裂能力，广泛应用于海洋、航空航天和化工领域。

Inconel 718： 最广泛使用的高温合金之一，在高温下具有极高的强度，是航空发动机和燃气轮机关键部件的首选材料。

Inconel X-750： 通过时效硬化获得高强度，用于燃气轮机零件、火箭发动机部件。

Hastelloy 系列：

Hastelloy C-276： 王牌耐腐蚀合金，对多种苛刻的化学介质有极佳的耐腐蚀性，是化工行业的标杆材料。

Hastelloy C-22： 比C-276更优异的抗点蚀和缝隙腐蚀能力，用于更苛刻的环境。

Hastelloy B-2/B-3： 专门抵抗还原性介质（如盐酸、硫酸）的腐蚀。

二、 耐腐蚀合金系列

这类合金在常温或中温下对各类酸、碱、盐等腐蚀介质有极强的抵抗力。

Monel 系列：

Monel 400： 对氢氟酸、海水、碱液等有极佳的耐蚀性，常用于海洋和化工环境。

Monel K-500： 在Monel 400的基础上增加了强度，具有磁性，用于泵轴、油阀等。

其他镍铜、镍铬合金：

Alloy 20： 优异的抗硫酸腐蚀能力，常用于硫酸环境下的化工设备。

Nickel 200/201： 纯镍，具有优异的耐腐蚀性和导电性，常用于处理苛性碱的环境。

三、 精密合金系列

这类合金具有特殊的物理性能，如低膨胀、恒弹性等。

Invar 36： 因瓦合金，具有极低的热膨胀系数，用于精密仪器、航空航天领域需要尺寸稳定的零件。

Ni-Span-C 902： 恒弹性合金，其弹性模量在一定温度范围内基本恒定，用于高级传感器和精密弹簧。

产品形态

上海商虎通常提供上述合金的多种形态的原材料，包括：

板材、带材

棒材、线材

管材、管件（无缝管、焊管、弯头、三通等）

法兰、锻件

焊材（焊条、焊丝）

重要提示：

具体库存和牌号可能变动： 以上列出的是镍基合金的常见牌号，但公司的具体库存和主营产品可能会根据市场需求和采购情况发生变化。

最佳确认方式： 要获取最准确、最及时的产品信息，强烈建议您直接联系上海商虎有色金属有限公司的销售或客服人员。他们可以提供最新的产品目录、技术参数、价格和现货情况。

官网查询： 您可以访问他们的官方网站（如果有的話）来查看详细的产品介绍。

希望以上信息能对您有所帮助！如果您有特定的应用场景或介质环境，也可以提出，这样可以更有针对性地推荐合适的合金牌号。