4J50合金氧化分析

4J50鐵鎳合金(Fe-50Ni)熱膨脹系數(shù)接近浮法玻璃，屈服點低，并且具有優(yōu)異的加工和焊接性能，將4J50鐵鎳合金用于浮法玻璃-金屬封接，具有工程應(yīng)用價值。由于純金屬表面與玻璃不潤濕，所以金屬與玻璃的封接前通常要先將金屬表面氧化，形成一層與金屬基體連接強度高并與封接玻璃潤濕性良好的致密氧化層，然后通過金屬表面的氧化物與玻璃互溶而結(jié)合在一起，實現(xiàn)封接。4J50合金的預(yù)氧化與氧化膜層的組織結(jié)構(gòu)、致密度直接影響封接強度和氣密性，因此，4J50合金的預(yù)氧化對于高質(zhì)量的浮法玻璃-金屬封接是至關(guān)重要的。

實驗材料選用某合金廠生產(chǎn)的4J50帶材,厚度為0.5 mm，其主要化學(xué)成分如表1所列。通過室內(nèi)恒溫恒濕機調(diào)節(jié)相對濕度，實驗環(huán)境溫度為15 ℃，不同相對濕度對應(yīng)的水蒸氣分壓如表2所列。

表3 統(tǒng)計了不同氧化時間和相對濕度條件下的氧化膜厚度和氧化膜完好度。隨氧化時間延長和相對濕度增大，氧化膜厚度增加。

4J50鐵鎳合金在500~520℃的空氣中氧化時，在氧化初期，基體表面生成不連續(xù)的氧化層;氧化時間為10~15 min后生成均勻與氧化膜相連的是富鎳的過渡層。提高氧化溫度和相對濕度均可加快4J50鐵鎳合金的氧化過程。其中，提高相對濕度會降低氧化膜的粘附性，且在相對濕度為60%時，粘附性顯著降低。