GB∕T 38940-2020 硅组件用精密封接合金

书书书

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书书书

前言

本标准按照ＧＢ／Ｔ１．１—２００９给出的规则起草。

本标准由中国钢铁工业协会提出。

本标准由全国钢标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ１８３）归口。

本标准起草单位：钢铁研究总院、北京空间机电研究所、中国航空工业集团公司西安飞行自动控制

研究所、冶金工业信息标准研究院。

本标准主要起草人：张敬霖、于一鹏、马逵、梁璞、戴强、张建福、张习文、颜丞铭、霍登平。

Ⅰ

犌犅／犜３８９４０—２０２０

硅组件用精密封接合金

１范围

本标准规定了硅组件用精密封接合金的订货内容、分类和代号、尺寸、外形、重量、技术要求、试验方

法、检验规则、包装、标志和质量证明书。

本标准适用于电真空、半导体工业及其他应用环境中，与硅组件等进行键合、匹配封接的铁镍基、铁

镍钴基定膨胀封接合金棒材、扁材、箔材、带材、丝材、管材（以下简称合金材）。

２规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

ＧＢ／Ｔ２２２—２００６钢的成品化学成分允许偏差

ＧＢ／Ｔ２２３．５钢铁酸溶硅和全硅含量的测定还原型硅钼酸盐分光光度法

ＧＢ／Ｔ２２３．１９钢铁及合金化学分析方法新亚铜灵三氯甲烷萃取光度法测定铜量

ＧＢ／Ｔ２２３．２０钢铁及合金化学分析方法电位滴定法测定钴量

ＧＢ／Ｔ２２３．２５钢铁及合金化学分析方法丁二酮肟重量法测定镍量

ＧＢ／Ｔ２２３．４０钢铁及合金铌含量的测定氯磺酚Ｓ分光光度法

ＧＢ／Ｔ２２３．６０钢铁及合金化学分析方法高氯酸脱水重量法测定硅含量

ＧＢ／Ｔ２２３．６２钢铁及合金化学分析方法乙酸丁酯萃取光度法测定磷量

ＧＢ／Ｔ２２３．６４钢铁及合金锰含量的测定火焰原子吸收光谱法

ＧＢ／Ｔ２２３．７９钢铁多元素含量的测定Ｘ射线荧光光谱法（常规法）

ＧＢ／Ｔ２２３．８５钢铁及合金硫含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法

ＧＢ／Ｔ２２３．８６钢铁及合金总碳含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法

ＧＢ／Ｔ２９７０厚钢板超声检测方法

ＧＢ／Ｔ４１６２—２００８锻轧钢棒超声检测方法

ＧＢ／Ｔ４３３９金属材料热膨胀特征参数的测定

ＧＢ／Ｔ５７７７无缝和焊接（埋弧焊除外）钢管纵向和／或横向缺欠的全圆周自动超声检测

ＧＢ／Ｔ６３９４金属平均晶粒度测定方法

ＧＢ／Ｔ１１１７０不锈钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法（常规法）

ＧＢ／Ｔ１４９８５—２００７膨胀合金尺寸、外形、表面质量、试验方法和检验规则的一般规定

ＧＢ／Ｔ２００６６钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法

ＧＢ／Ｔ２０１２３钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法（常规方法）

ＧＢ／Ｔ２０１２５低合金钢多元素的测定电感耦合等离子体发射光谱法

ＧＢ／Ｔ２２３６８低合金钢多元素含量的测定辉光放电原子发射光谱法（常规法）

ＧＢ／Ｔ３８９３８—２０２０高强度低膨胀合金

ＧＢ／Ｔ３８９３９镍基合金多元素含量的测定火花放电原子发射光谱分析法（常规法）

ＹＢ／Ｔ５２４２精密合金包装、标志和质量证明书的一般规定

ＹＢ／Ｔ５３２１—２００６膨胀合金气密性试验方法

１

犌犅／犜３８９４０—２０２０

３订货内容

按本标准订购的合同或订单至少应包括下列内容：

ａ）本标准编号；

ｂ）产品名称；

ｃ）牌号；

ｄ）交货状态；

ｅ）尺寸及允许偏差；

ｆ）重量或数量；

ｇ）其他特殊要求。

４分类和代号

４．１合金材按软硬程度可分为：

ａ）软态（Ｓ）；

ｂ）硬态（Ｈ）。

４．２合金材按加工方法可分为：

ａ）冷拉（ＷＣＤ）；

ｂ）冷拉磨光（ＷＣＤＧ）；

ｃ）热轧（锻）态（ＷＨ）。

５尺寸、外形和重量

合金材的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合ＧＢ／Ｔ１４９８５—２００７的有关规定。

６技术要求

６．１牌号和化学成分

合金的牌号和化学成分（熔炼分析和成品分析）应符合表１的规定。在满足本标准规定的情况下，

允许镍、钴、铌、铜的化学成分偏离表１规定，但应满足ＧＢ／Ｔ２２２—２００６中表３的规定。

表１牌号和化学成分

合金

牌号

化学成分（质量分数）／％

ＣＳｉＭｎＰＳＮｉＣｏＮｂＣｕＦｅ

４Ｊ３３０≤０．０３０≤０．３０≤０．４０≤０．０２０≤０．０２０

２９．５０～

３０．５０

１３．００～

１４．２０

０．２０～

０．３０

０．３０～

０．５０

余量

４Ｊ３３９≤０．０３０≤０．５０

０．３０～

０．６０

≤０．０２０≤０．０２０

３８．０～

４０．０

——≤０．０２０余量

为改善合金性能，允许加入适量Ｃｅ、Ｌａ元素。

２

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６．２冶炼方法

除非合同中另有规定，合金应采用真空感应炉、真空感应＋电渣重熔的方式冶炼。

６．３交货状态

６．３．１棒材以冷拉、冷拉磨光或热轧（锻）状态交货。对热轧（

锻）材表面状态有要求的，应在合同中

注明。

６．３．２扁材以热轧（锻）状态交货。

６．３．３丝材、带材、箔材和管材的交货状态应符合表２的规定。

表２丝材、带材、箔材和管材的交货状态

交货状态及符号丝材带材箔材管材

软态（Ｓ）√√√√

硬态（Ｈ）√√√√

深冲态（ＤＱ）—√——

６．３．４经供需双方协商，可供其他交货状态的合金材。

６．４平均线膨胀系数

试样按表３推荐的热处理制度处理后，合金材的平均线膨胀系数应符合表３的规定。合金材的典

型性能参见附录Ａ。

表３平均线膨胀系数

合金牌号试样推荐热处理制度

平均线膨胀系数α／（１０－６／℃）

２０℃～

－６０℃

２０℃～

１００℃

２０℃～

２００℃

２０℃～

３００℃

２０℃～

４００℃

４Ｊ３３０

４Ｊ３３９

在真空或露点低于－４０℃保护气

氛中加热至８５０℃～９００℃，保温

１５ｍｉｎ，以不大于５℃／ｍｉｎ的速度

冷至２００℃以下出炉

—３．０～３．８３．２～３．７—３．５～４．２

实测２．４～２．８２．５～３．０３．４～３．９—

６．５金相组织

６．５．１相变

４Ｊ３３０合金材按表３规定的热处理制度处理后，γ→α的相变温度应在－６０℃以下。对于直径、边

长或厚度大于２５ｍｍ的棒材，允许局部有相变存在，但相变比例不应超过检验截面的５％。

６．５．２晶粒度

６．５．２．１深冲带材的平均晶粒度应为７级或更细，允许粗于７级的晶粒存在，

但不应超过总面积

的１０％。

６．５．２．２交货状态合金棒材、扁材的平均晶粒度应为３级或更细，

相变检验合格时可不进行此项检验。

３

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６．６气密性

根据需方要求，直径或边长不小于１５ｍｍ的棒材可进行气密性检验，应无漏气现象。

６．７表面质量

合金材的表面质量应符合ＧＢ／Ｔ１４９８５—２００７的有关规定。

６．８超声检测

６．８．１直径、边长不小于１２ｍｍ的棒材应进行超声检测，

合格级别应符合ＧＢ／Ｔ４１６２—２００８的Ａ级

要求。

６．８．２扁材、板材可采用ＧＢ／Ｔ２９７０进行超声检测，

合格级别由供需双方协商，并在合同中注明。

６．８．３管材可采用ＧＢ／Ｔ５７７７进行超声检测，

也可采用其他通用无损检验方法检测。合格级别由供需

双方协商，并在合同中注明。如果出现采用不同方法引起的争议，以ＧＢ／Ｔ５７７７作为仲裁依据。

６．９特殊要求

经供需双方协商，并在合同中注明，可供应满足其他特殊要求的合金材。

７试验方法

７．１合金材的检验项目和试验方法应符合表４的规定。

表４检验项目表

序号检验项目取样数量取样部位试验方法

１化学成分１个／炉ＧＢ／Ｔ２００６６见７．２

２平均线膨胀系数１个／炉半成品或成品ＧＢ／Ｔ４３３９

３相变１个／炉ＧＢ／Ｔ３８９３８—２０２０中附录ＢＧＢ／Ｔ３８９３８—２０２０中附录Ｂ

４晶粒度１个／批成品任意部位ＧＢ／Ｔ６３９４

５气密性ａ１个／批成品棒材ＹＢ／Ｔ５３２１—２００６

６超声检测逐件成品或坯

ＧＢ／Ｔ４１６２—２００８、ＧＢ／Ｔ５７７７、

ＧＢ／Ｔ２９７０或其他通用无损检验方法

７尺寸逐件成品通用量具

８表面质量逐件成品

目视。有异议时允许用不大于５倍

放大镜检查

ａ气密性检验由需方进行，被检试样的厚度应在合同中注明，否则按ＹＢ／Ｔ５３２１—２００６规定的试样Ａ进行检验。

７．２合金的化学成分分析按ＧＢ

／Ｔ２２３．７９、ＧＢ／Ｔ１１１７０、ＧＢ／Ｔ２０１２３、ＧＢ／Ｔ２０１２５、ＧＢ／Ｔ２２３６８、

ＧＢ／Ｔ３８９３９或通用的试验方法进行分析，但仲裁时应按ＧＢ／Ｔ２２３．５、ＧＢ／Ｔ２２３．１９、ＧＢ／Ｔ２２３．２０、

ＧＢ／Ｔ２２３．２５、ＧＢ／Ｔ２２３．４０、ＧＢ／Ｔ２２３．６０、ＧＢ／Ｔ２２３．６２、ＧＢ／Ｔ２２３．６４、ＧＢ／Ｔ２２３．８５、ＧＢ／Ｔ２２３．８６的

有关规定进行。

４

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８检验规则

８．１检查与验收

合金材的检查和验收由供方技术质量监督部门进行。需方有权按标准规定进行检查和验收。气密

性的检验由需方进行。

８．２组批规则

合金材应按批提交检查和验收。每批应由同一合金牌号、同一炉号、同一加工方法、同一尺寸、同一

交货状态、同一热处理制度的合金材组成。

８．３取样数量和取样部位

合金材的取样数量和取样部位应符合表４的规定。

８．４复验和判定规则

合金材的复验与判定规则应符合ＧＢ／Ｔ１４９８５—２００７的有关规定。

９包装、标志和质量证明书

合金材的包装、标志和质量证明书应符合ＹＢ／Ｔ５２４２的有关规定。

５

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附录犃

（资料性附录）

４犑３３９和４犑３３０合金的典型性能

犃．１合金材经表３推荐热处理制度处理后的典型平均线膨胀系数参见表Ａ．１。

表犃．１合金的典型平均线膨胀系数

牌号

平均线膨胀系数α

１０－６／℃

－６０℃～

２０℃

２０℃～

１００℃

２０℃～

２００℃

２０℃～

２５０℃

２０℃～

３００℃

２０℃～

３５０℃

２０℃～

４００℃

２０℃～

４５０℃

４Ｊ３３０—３．７８２３．２２０３．０７８３．０５０３．１５０３．７６２４．８０２

４Ｊ３３９３．０３０２．５７２２．７６０—３．５８０—６．１９５—

犃．２合金材经表３推荐热处理制度处理后的典型物理性能参见表Ａ．２。

表犃．２合金的典型物理性能

牌号

密度犱

ｇ／ｃｍ３

热导率λ

Ｗ／（ｍ·℃）

电阻率ρ

１

μΩ

·ｍ

居里温度犜ｃ

℃

比热容犮

Ｊ／（

ｋｇ

·℃）

４Ｊ３３９８．１１１０．７１３４０５０４

４Ｊ３３０８．１２０．５０．５０３９０—

犃．３合金材经表３推荐热处理制度处理后的典型力学性能参见表Ａ．３。

表犃．３合金的典型力学性能

牌号

抗拉强度犚ｍ

ＭＰａ

规定塑性延伸强度犚ｐ０．２

ＭＰａ

断后伸长率犃

％

断面收缩率犣

％

弹性模量犈

ＧＰａ

４Ｊ３３９５１７２７６２８８０１６０

４Ｊ３３０５７０３１０３０７５１