Descripción

La aleación 4J24 Kovar es una aleación de precisión a base de hierro-níquel-cobalto-con expansión térmica fija. Su característica principal radica en poseer un coeficiente de expansión lineal (aproximadamente 4,6 a 5,2 × 10⁻⁶/grado) comparable al del vidrio duro dentro del rango de temperatura de 20 a 450 grados, lo que permite un sellado de alta-hermeticidad. La designación estándar para esta aleación es 4J24, clasificada dentro de la familia de aleaciones de expansión térmica controlada. Encuentra su aplicación principal en componentes de electro-vacío, instrumentación de precisión y empaques de semiconductores. Para aplicaciones criogénicas profundas, se han introducido requisitos adicionales de estabilidad microestructural a -196 grados para evitar fallas de expansión de volumen causadas por la transformación de fase de austenita-a martensita.

Gredes

Estándares internacionales
ASTM	ES	ES	ESTRUENDO	JIS
UNS K94610	GB/T 15018-1994	nilo k	1.3981	KV-1
	4J42

composición química

Composición química % en masa MAX a menos que se indique lo contrario

Elemento	% mínimo	% máx.
C	-	0.03
Yes	-	0.30
Minnesota	-	0.50
P	-	0.02
S	-	0.02
Co	16.8	17.8
Ni	28.5	29.5
fe	bal	bal

Detalles de aleación

1.Compatibilidad de expansión térmica

Dentro del rango de 20 a 450 grados, su coeficiente de expansión lineal es (4,6 a 5,2) × 10⁻⁶/grado, lo que muestra una alta compatibilidad con vidrio duro de borosilicato (p. ej., Pyrex) y cerámicas con 95 % de alúmina. Esto garantiza interfaces de unión libres de estrés-y sin grietas.

2.Propiedades físicas y mecánicas

Resistencia y Ductilidad:

Resistencia a la tracción Mayor o igual a 530 MPa en estado recocido, alargamiento Mayor o igual al 30%.
La resistencia del laminado en frío-alcanza los 800 MPa, aunque la ductilidad se reduce a más o igual al 5%.

Densidad y punto de fusión:

Densidad 8,17 g/cm³, punto de fusión aproximadamente 1450 grados.
Conductividad eléctrica y térmica: Resistividad 46 μΩ·cm, conductividad térmica 21,4–26,8 W/(m·K) (100–400 grados).

3.Estabilidad estructural

Punto Curie 430 grados; mantiene características de baja expansión por debajo de esta temperatura. Los oligoelementos (p. ej., P, S inferiores o iguales a 0,020 %) requieren un control estricto para evitar fallos en la expansión del volumen debido a transiciones de fase.

Etapa de procesamiento	Ventaja competitiva	Caso de aplicación
Conformado-laminado en frío	Superficie libre de defectos de piel de naranja cuando-tasa de reducción de una sola pasada Menor o igual al 15%, tolerancia de espesor de lámina delgada (0,1–2 mm) ±0,01 mm	Comunicación óptica a la placa de cubierta del paquete.
Tratamiento previo-de sellado	800°C pre-oxidation forms Fe-Co-Ni composite oxide film with glass interface bond strength >120MPa	Tubo de rayos X-sellado de vidrio-a-metal
Compatibilidad de soldadura	Calor de soldadura láser-ancho de zona afectada<0.2mm; post-weld 540°C annealing eliminates microcracks	Sellado hermético de sensores aeroespaciales

Aaplicación

Industria Electrónica

Sellado y encapsulado con vidrio duro o cerámica para transistores, marcos de cables de circuitos integrados, carcasas de relés, etc., asegurando una alta integridad hermética (p. ej., transistores de potencia de alta-frecuencia, bases de tubos de rayos X-).

Instrumentación de precisión

Fabricación de componentes dimensionalmente estables, como vigas de equilibrio de precisión, piezas de compensación de relojes y guías de ondas de microondas.

Ingeniería criogénica

Estructuras selladas para tanques de almacenamiento de oxígeno/hidrógeno líquido, tuberías de transferencia y equipos de exploración del espacio-profundo, con resistencia a temperaturas de hasta -196 grados (que requieren procesamiento especializado).

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