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关 键 词：3J2,弹性合金,铁镍合金
行 业：冶金 金属合金制品 特殊/专业金属合金制品
发布时间：2024-08-25
3J2弹性合金: Ni36CrTiAlMo5铁镍合金 3J2概述：3J2合金是铁-镍-铬系奥氏体沉淀强化型高弹性合金。固溶处理后具有良好的塑性，硬度低，易加工成型。经固溶或冷应变后时效处理，获得高的力学性能和弹性性能。 该类合金具有较高的强度、高的弹性模量，较小的弹性后效和滞后、弱磁性、良好的耐蚀性和热稳定性等特点，能在较高的温度、较大的应力或腐蚀性介质条件下工作。3J2是在3J1合金的基础上，加入5%和8%钼的合金，具有更高的耐热性，使用温度分别可提高到350℃和450℃.该类合金也能在低温（如近-200℃）下使用。 1.1 3J2材料牌号 3J2(Ni36CrTiAlMo5)。 1.2 3J2相近牌号 ЭИ51,36HXTЮM5(俄罗斯)。 1.3 3J2材料的技术标准 3J2合金按企业标准或临时技术协议供货。 1.4 3J2化学成分 见表1-2 表 1-2[1] % C Mn Si P S Ni Cr Mo Ti Al Fe ≤0.05 0.80～1.20 ≤0.50 ≤0.010 ≤0.010 35.0～37.0 12.5～13.5 4.0～6.0 2.70～3.20 1.00～1.30 余量 1.5 3J2热处理制度。 1.6 3J2品种规格与供应状态。 牌号 品种或要求 热处理制度 3J2 带材 970～1000℃固溶＋700～750℃，时效2～4h，空冷或炉冷 冷应变＋650～750℃，时效2～4h，空冷或炉冷 丝材 冷应变＋630～700℃，时效2～4h，空冷或炉冷 品种和状态 冷轧带材 冷拉丝材 厚度和直径（边长） 0.07～2.0 0.10～5.0 宽度 50～200 - 长度 - - 1.7 3J2熔炼与铸造工艺 合金采用真空感应炉熔炼或真空感应炉熔炼加真空自耗炉重熔。 1.8 3J2应用概况与特殊要求 该类合金是20世纪60年代的老牌号，国内生产与应用多年。主要用于制造各种航空用弹性敏感元件及耐硝酸或其他腐蚀介质的零件，如膜盒、膜片、波纹管、传送杆、挡板和其他弹性结构件等。 二、3J2物理及化学性能 2.1 3J2热性能 2.1.1 3J2线膨胀系数 该组合金在固溶加时效状态下，其平均线膨胀系数 2.2 3J2密度 冷应变加时效状态合金的密度ρ=8.0g/cm3[1,4]。 2.3 3J2电性能 在固溶＋时效状态下ρ=1.0～1.1μΩm[3]。 2.4 3J2磁性能 固溶加时效状态的3J2合金，其磁化率χm=(12.5～205)×10-11[4,5]。 2.5 3J2化学性能 该类合金对硝酸、磷酸、氢氧化钠、含硫石油、燃料油和润滑油等腐蚀介质，以及在海洋和热带气候条件下，具有较好的耐腐蚀性[4，5]。 3J2力学性能 3.1 3J2技术标准规定的性能 3.1.1 3J2交货状态合金材的力学性能 见表3-1。 状态和品种 (δ或d)/mm σb/MPa δ/% 固溶态带材 冷拉丝材 0.2～0.50 0.20～3.0 ≤1030 ≥1226 ≥20- 3.1.2 3J2交货状态合金材经时效处理后的力学性能。 状态和品种 (δ或d)/mm σb/MPa σP0.2/MPa δ/% 冷轧＋时效带材 固溶＋时效带材 冷拉＋时效带材 0.20～2.50 0.20～1.00 0.50～5.0 ≥1422 ≥1226 ≥1569 - - - ≥3 ≥5 ≥3 注：厚度>0.10mm的带材和d>0.20mm的丝材，其抗拉强度也应符合表中要求；规定非比例伸长应力σPO.2值适用于厚度大于0.50mm 的带材。 3.2 3J2室温及各种温度下的力学性能 不同状态的合金室温力学性能见表3-3。. 3.3 3J2持久和蠕变性能 3.4 3J2疲劳性能 3.5 3J2弹性性能。 状态 带材试样厚度/mm σb/MPa δ/% HV 1000℃,保温15min，水淬＋75℃，时效4h 0.10～0.20 1372～1421 8～10 420～430 980℃,固溶＋50%冷应变＋750℃，时效2～4h 0.10～0.20 1372～1716 5～10 420～450 状态 E/GPa G/GPa βE/10-6℃-1 固溶＋时效 191～211 76～79 －200～250 四、3J2组织结构 4.1 3J2相变温度 合金在900℃以上（980～1100℃）固溶处理后，为单相奥氏体组织，在含钼的3J2合金中除了奥氏相外，还有少量Fe2Mo拉氏相。固溶或经冷应变后时效处理，约在500℃，从奥氏体中开始析出γ′[(Ni,Fe)3(Al,Ti)]沉淀强化相，600℃以上析出迅速，650～750℃析出量达较大值（含钼的合金温度偏上限）。在750℃以上析出相开始溶解，900℃以上溶解完毕。 4.2 3J2时间-温度-组织转变曲线 4.3 3J2合金组织结构 使用状态的合金基本组织为；奥氏体基体加γ′[(Ni,Fe)3(Al,Ti)]型强化相，并含有少量的碳化物和Fe2Mo拉氏相（含Mo合金）。