Alloy 48（常被稱為 ASTM F30、Glass-Sealing 48 或 Invar 48）是一種含有 48% 鎳與平衡量鐵（約 52%）的鎳鐵定膨脹合金。
這種合金最核心的特性是其受控的熱膨脹係數（CTE），使其能與特定類型的軟玻璃（如鈉鈣玻璃或鉛玻璃）以及陶瓷材料達成精確的熱膨脹匹配。
1. 主要成分 (Chemical Composition)
Alloy 48 的化學組成比例通常如下：
- 鎳 (Nickel, Ni): 48%
- 鐵 (Iron, Fe): 餘量 (約 51-52%)
- 錳 (Manganese, Mn): < 0.80%
- 矽 (Silicon, Si): < 0.30%
- 碳 (Carbon, C): < 0.05%
2. 物理與機械性能
Alloy 48 在室溫下具有鐵磁性，其物理特性使其在電子工業中極具價值：
| 特性 | 數值 |
| 密度 | 8.25 g/cm3 |
| 熔點 | 約 1425°C |
| 電阻率 | 0.48 μΩ⋅m |
| 居里溫度 (Curie Point) | 460°C |
| 拉伸強度 | 550 – 700 MPa (退火狀態) |
| 硬度 (Rockwell B) | 75 – 85 |
3. 熱膨脹特性 (Thermal Expansion)
這是 Alloy 48 最關鍵的技術指標。它的膨脹曲線在約 450°C 以下呈現出極佳的線性度，這與許多軟玻璃的膨脹行為一致。
- 20°C 至 400°C: 約 8.2×10−6/∘C
- 20°C 至 450°C: 約 8.5×10−6/∘C
- 20°C 至 500°C: 約 9.2×10−6/∘C
4. 主要應用領域
Alloy 48 主要應用於需要承受溫度變化且必須保持氣密性的組件中：
- 玻封密封 (Glass-to-Metal Seals): 用於電子管、真空器件以及特殊燈泡的引線封裝。
- 工業控制系統: 用於製作恆溫器金屬棒或各類溫度感測器的結構件。
- 變壓器與磁性器件: 利用其特定的磁導率。
- 半導體封裝: 雖然 Kovar (Alloy 29-17) 在硬玻璃封裝中更常見，但在匹配軟玻璃時，Alloy 48 是首選。
5. 加工與處理建議
在實際工業加工中，Alloy 48 的特性與不鏽鋼相似，但仍需注意以下幾點：
- 機械加工: 該合金具有較強的韌性，加工時易產生積屑瘤。建議使用高速鋼 (HSS) 或硬質合金刀具，並保持低切削速度與穩定的進給，同時使用大量的冷卻液。
- 熱處理: 為了獲得穩定的膨脹特性與最佳的密封效果，通常需要在氫氣或真空環境中進行退火處理，以消除內部應力並去除表面碳化物。
- 表面準備: 在進行玻封前，金屬表面必須徹底清潔、脫脂。通常會進行預氧化處理，生成一層緻密的氧化膜以增強與玻璃的結合力。
Alloy 48 作為一種高鎳含量的鎳鐵合金，除了具備優異的熱膨脹匹配特性外，本質上也是一種軟磁合金。其導磁性能優於一般的碳鋼或不鏽鋼，但會受到**熱處理（退火）**狀態的極大影響。
以下是 Alloy 48 的典型磁性能參數：
1. 導磁率 (Magnetic Permeability)
在經過標準的磁性退火（通常在氫氣環境中進行高溫退火後緩冷）後，其數值如下：
- 初始導磁率 (μi): 約 2,000 ~ 5,000
- 最大導磁率 (μmax): 約 40,000 ~ 80,000註：如果材料未經退火處理（如處於加工硬化狀態），其導磁率會大幅下降，甚至可能只有上述數值的十分之一。
2. 其他關鍵磁性指標
除了導磁率，在設計電磁感應或屏蔽組件時，以下數據同樣重要：
| 項目 | 數值 (典型值) | 備註 |
| 飽和磁感應強度 (Bs) | 1.55 – 1.60 Tesla | (15,500 – 16,000 Gauss) |
| 矯頑力 (Hc) | < 0.15 Oe | (約 12 A/m)，展現極佳的軟磁特性 |
| 剩磁 (Br) | 0.60 Tesla | (6,000 Gauss) |
| 居里溫度 (Tc) | 460°C | 超過此溫度後會失去鐵磁性 |
3. 使用建議
如果您是為了電子密封件或感測器組件而關注其磁性，請留意以下兩點：
- 加工應力影響： 鑽孔、銑削等機械加工會產生殘餘應力，這會導致導磁係數下降並增加磁損。因此，先加工完成、後進行磁性退火是確保獲得高導磁率的標準流程。
- 與 Kovar (Alloy 29-17) 的差異： 相比於您之前關注過的 Kovar 合金，Alloy 48 擁有更高的鎳含量，因此其飽和磁感應強度 (Bs) 更高，導磁性能更強。
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