[其他]抗应力腐蚀封接合金

说明书

本发明属于用于陶瓷及硬玻璃封接的新型封接合金。

国内外现在通用的该类封接合金Fe-Ni-Co系（Ni29Co18余Fe、Ni33Co14余Fe，Ni35Co9余Fe）及Fe-Ni-Co-Cu系（Ni36Co5Cu3余Fe），皆存在晶粒粗大及抗应力腐蚀性能差的质量问题，易使深冲另件表面出现桔皮状缺陷及产生焊料渗透、抗应力腐蚀及抗氢脆性能差。由于原用封接合金高温晶粒粗大，迫使现在在生产中用降低退火温度，以避免出现粗大晶粒，但这样会降低管子寿命，更难以制造采用高温焊料的长寿命大功率管。

美、日、德、苏等国都在研究抑制该类封接合金高温晶粒长大问题，及研究添加元素在钢中细化晶粒的作用。在纯铁及碳钢中研究了加Zr以细化晶粒，並抑制晶间应力腐蚀开裂问题（日本特许昭48-18408），而其效果不明显，与本发明合金系不同。

本发明的目的是抑制封接合金高温晶粒长大，改善加工，抗应力腐蚀等性能，以提高其寿命。

本发明的要点是：不改变Fe-Ni-Co系及Fe-Ni-Co-Cu系合金基本成份，仍保持原合金的膨胀性能，以保证和硬玻璃或陶瓷匹配。加入0.02～0.8Zr（重量%），与合金中存在的N₂形成弥散分布的ZrN微粒，其尺寸为几百埃～小于1微米，淬火工艺条件可为：在1100℃～1200℃加热后，采用水淬高温急冷（大于950℃）法。

本发明封接合金的效果：

1.细化晶粒，使1050℃退火半小时后晶粒度小于五级。无焊料渗透。

2.抗应力腐蚀性能明显提高。在3.5%NaCl水溶液中浸泡150小时后，无裂纹出现。

3.抗氢脆能力提高，抗化学腐蚀性能比无Zr合金提高近1倍。

4.改善热加工性能，提高冶金成材率25～100%。可制造出长寿命管。降低成本，提高器件可靠性，经济效益显著。可用于制作电真空器件、半导体器件、集成电路框架等。

实施例：在Fe-Ni-Co系及Fe-Ni-Co-Cu系中，Zr的细化晶粒作用与冶炼方法及合金中N₂、O₂等气体、杂质含量有关，Zr量符合ZrN当量比时效果最佳，一般添加0.02～0.8%Zr（重量%），如真空冶炼条件下，Zr的最佳添加量为0.05～0.06%（重量%），所封接的管型具有氩弧焊工艺，合金中N₂0.002%，O₂0.001%时，Zr量应小于0.16（重量%）。采用淬火工艺条件为：在1100℃～1200℃加热后，再用水淬高温急冷（大于950℃）。