Descrição

A liga 4J24 Kovar é uma liga de precisão à base de ferro-níquel-cobalto-com expansão térmica fixa. Sua principal característica reside em possuir um coeficiente de expansão linear (aproximadamente 4,6–5,2 × 10⁻⁶/grau) comparável ao do vidro duro na faixa de temperatura de 20–450 graus, permitindo vedação de alta-hermeticidade. A designação padrão para esta liga é 4J24, classificada na família de ligas de expansão térmica controlada. Ele encontra aplicação principal em componentes de eletro{16}vácuo, instrumentação de precisão e embalagens de semicondutores. Para aplicações criogênicas profundas, requisitos adicionais para estabilidade microestrutural em -196 graus foram introduzidos para evitar falhas de expansão de volume causadas pela transformação de fase de austenita-em martensita.

Grades

Padrões internacionais
ASTM	GB	PT	DIN	JIS
UNS K94610	GB/T 15018-1994	Nilo K.	1.3981	KV-1
	4J42

Composição química

Composição química % em massa MAX salvo indicação em contrário

Elemento	% mínimo	Máx.%
C	-	0.03
Si	-	0.30
Mn	-	0.50
P	-	0.02
S	-	0.02
Co	16.8	17.8
Não	28.5	29.5
Fé	Bal	Bal

Detalhes da liga

1. Compatibilidade de expansão térmica

Dentro da faixa de 20–450 graus, seu coeficiente de expansão linear é (4,6–5,2) × 10⁻⁶/grau, exibindo alta compatibilidade com vidro duro de borosilicato (por exemplo, Pyrex) e cerâmica de 95% de alumina. Isso garante interfaces de ligação-sem estresse e sem rachaduras.

2. Propriedades Mecânicas e Físicas

Resistência e Ductilidade:

Resistência à tração Maior ou igual a 530 MPa em estado recozido, alongamento Maior ou igual a 30%.
A resistência-do laminado a frio atinge 800 MPa, embora a ductilidade seja reduzida para maior ou igual a 5%.

Densidade e ponto de fusão:

Densidade 8,17 g/cm³, ponto de fusão aproximadamente 1450 graus.
Condutividade Elétrica e Térmica: Resistividade 46 μΩ·cm, condutividade térmica 21,4–26,8 W/(m·K) (100–400 graus).

3. Estabilidade Estrutural

Ponto Curie 430 graus; mantém características de baixa expansão abaixo desta temperatura. Oligoelementos (por exemplo, P, S menor ou igual a 0,020%) requerem controle rigoroso para evitar falha na expansão de volume devido a transições de fase.

Estágio de processamento	Vantagem competitiva	Caso de aplicação
Conformação-laminada a frio	Superfície livre de defeitos de casca de laranja quando a taxa de redução de{0}}passagem única for menor ou igual a 15%, tolerância de espessura de folha fina (0,1–2 mm) ±0,01 mm	Comunicação óptica para a placa de cobertura da embalagem
Pré-tratamento-de vedação	800°C pre-oxidation forms Fe-Co-Ni composite oxide film with glass interface bond strength >120MPa	Vedação de-tubo de raios X-para{2}}metal
Compatibilidade de soldagem	Calor de soldagem a laser-largura da zona afetada<0.2mm; post-weld 540°C annealing eliminates microcracks	Vedação hermética do sensor aeroespacial

Aaplicação

Indústria Eletrônica

Vedação e encapsulamento com vidro rígido ou cerâmica para transistores, estruturas de circuitos integrados, caixas de relés, etc., garantindo alta integridade hermética (por exemplo, transistores de potência de alta-frequência, bases de tubos de raios X-).

Instrumentação de Precisão

Fabricação de componentes dimensionalmente estáveis, como feixes de equilíbrio de precisão, peças de compensação de relógios e guias de onda de micro-ondas.

Engenharia Criogênica

Estruturas seladas para tanques de armazenamento de oxigênio/hidrogênio líquido, tubulações de transferência e equipamentos de exploração-espacial profunda, com resistência a temperaturas de até -196 graus (exigindo processamento especializado).

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