專利名稱：硅封鐵鎳鈷合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于與硅進(jìn)行氣密封接的鐵鎳鈷合金，能夠膨脹，其膨脹系數(shù)與硅匹配，適用于制作擴(kuò)散硅力敏傳感器。
當(dāng)前制作擴(kuò)散硅力敏傳感器必須把硅片和金屬進(jìn)行氣密封接。封接的質(zhì)量對(duì)傳感器的精度影響很大。封接質(zhì)量取決于合金的化學(xué)成分及該合金與硅膨脹系數(shù)的匹配情況。目前制作擴(kuò)散硅力敏傳感器一般采用Fe-Ni39，合金與硅封接。Fe-Ni39合金的膨脹系數(shù)只在20～200℃的溫度范圍內(nèi)與硅匹配，故與硅封接較困難，封接應(yīng)力大、熱穩(wěn)定性差，費(fèi)用較高。
本發(fā)明的目的是為了提供一種膨脹系數(shù)在20～400℃溫度范圍內(nèi)與硅匹配、氧化膜致密與基體結(jié)合強(qiáng)度高的合金。
本發(fā)明是通過(guò)控制極低的Si、Mn、Cu含量及一定的Co含量，使合金的膨脹系數(shù)在較寬的溫度范圍內(nèi)與硅匹配。適當(dāng)添加Mo使合金組織在負(fù)60℃以上穩(wěn)定與基體結(jié)合強(qiáng)度高。
發(fā)明的新合金定名為硅封鐵鎳鈷合金。其具體化學(xué)成分(重量%)如下C≤0.02Si≤0.2Mn≤0.35Ni＝29.2～31.2Co＝11.5～15.2Mo＝0.1～0.4Cu＜0.2Cr＜0.2Fe余Al、Mg、Zr、Ti、P、S的含量與普通封接合金要求一樣。
硅封鐵鎳鈷合金用真空感應(yīng)爐或非真空感應(yīng)爐冶煉。冶煉澆注溫度為1530～1550℃。鋼錠的開鍛溫度為1130～1180℃，終鍛溫度大于900℃。熱軋加熱溫度為1100～1150℃。該合金的熱處理溫度為800～1000℃，保溫時(shí)間30～60分鐘。
硅封鐵鎳鈷合金的膨脹系數(shù)如表1表
硅封鐵鎳鈷合金與硅封接后，在100～60℃沖擊五次，其漏氣率小于6.4×10-10升·托/秒，封接強(qiáng)度大于100公斤/厘米2。
本發(fā)明可與膨脹系數(shù)和硅匹配的高溫玻璃熔封或靜電封接，其封接強(qiáng)度高、應(yīng)力小、封接費(fèi)用低、效率高。
實(shí)施例按照本發(fā)明所設(shè)定的化學(xué)成分范圍，在真空感應(yīng)爐或非真空感應(yīng)爐中進(jìn)行冶煉。控制極低的Si、Mn、Cu、Co含量，適當(dāng)添加Mo，達(dá)到要求后進(jìn)行澆注，澆注溫度為1530～1550℃。鋼錠的開鍛溫度為1130～1180℃，終鍛溫度大于900℃。熱軋加熱溫度為1100～1150℃。合金的熱處理溫度為800～1000℃，保溫時(shí)間為30～60分鐘。
權(quán)利要求
1.一種與硅進(jìn)行氣密封接的鐵鎳鈷合金，其特征是在20～400℃的溫度范圍內(nèi)膨脹系數(shù)與硅相匹配，可與膨脹系數(shù)同硅匹配的高溫玻璃熔封或靜電封接。
2.如權(quán)利要求1所述的合金，其化學(xué)成分為C≤0.02Si≤0.2Mn≤0.35Ni＝29.2～31.2Co＝11.5～15.2Mo＝0.1～0.4Cu＜0.2Cr＜0.2Fe余Al、Mg、Zr、Ti、P、S的含量與普通封接合金要求一樣。
全文摘要
硅封鐵鎳鈷合金是用于與硅氣密封的鐵鎳鈷合金。該合金是通過(guò)控制Si、Mn、Cu、Co的含量，適當(dāng)添加Mo來(lái)改變合金組織，使合金膨脹系數(shù)在20～400℃的溫度范圍內(nèi)與硅匹配。該合金特別適用于制作擴(kuò)散硅力敏傳感器，并能與膨脹系數(shù)同硅匹配的高溫玻璃熔封或靜電封接。本合金與通常采用的Fe—Ni合金相比，其封接強(qiáng)度高、應(yīng)力小。
文檔編號(hào)C22C38/12GK1040395SQ8810499
公開日1990年3月14日 申請(qǐng)日期1988年8月18日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月18日
發(fā)明者郭祥林, 石彥果, 于振明 申請(qǐng)人:陜西鋼鐵研究所