3J1奥氏体沉淀强化型高弹性合金

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3J1化学成分 3J1精密合金、3J1弱磁性合金钢、3J1材料的技术标准、3J1化学成分

一、3J1概述

3J1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，较小的弹性后效和滞后、弱磁性、良好低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条件下工作。3J1可在250℃以下工作。该类合金也能在低温（如近-200℃）下使用。

1.13J1材料牌号3J1(Ni36CrTiAl)。

1.2 3J1相近牌号ЭИ702,36HXTЮ(俄罗斯)。

1.33J1材料的技术标准

1.43J1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	≤1.00	≤0.80	≤0.020	≤0.020	34.5～36.5	11.5～13.0	-	2.70～3.20	1.00～1.80	余

1.53J1热处理制度见表1-3。

1.63J1品种规格与供应状态见表1-4。

表1-3[1,2]

品种或要求	热处理制度
带材	920～950℃固溶＋650～750℃，时效2～4h，空冷或炉冷
带材	冷应变＋600～700℃，时效2～4h，空冷或炉冷
丝材	冷应变＋500～700℃，时效2～4h，空冷或炉冷
棒材	冷应变＋650～750℃，时效2～4h，空冷或炉冷
热轧（锻）材	950～980℃固溶＋700～750℃，时效≥4h，空冷或炉冷

表1-4[1,2]mm

品种和状态	冷轧带材	冷拉丝材	冷拉磨光棒材	热轧圆球	锻材	热轧扁材
厚度和直径（边长）	0.05～3.5	0.10～6.0	3.0～30.0	6.0～25.0	>5～100	4.0～13
宽度	50～250	-	-	-	-	-
长度	-	-	-	≤500	≤300	≥300

1.73J1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。

1.83J1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或其他腐蚀介的零件，如膜盒、膜片、波纹管、传送杆、挡板和其他弹性结构件等。

二、3J1物理及化学性能

2.13J1热性能

2.1.13J1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(20～100℃)=(12.0～14.0)×10-6℃-1[1,3,4]。

2.23J1密度冷应变加时效状态合金的密度ρ=8.0g/cm3[1,4]。

2.33J1电性能在冷变形＋时效状态下ρ=1.02μΩ·m[3]。

2.43J1磁性能固溶加时效状态的3J1合金，其磁化率χm=(12.5～205)×10-11[4,5]。

2.53J1化学性能该合金对、磷、氢氧化钠、含石油、燃料油和润滑油等腐蚀介，以及在海洋和热带气候条件下，具有较好低腐蚀性[4，5]。

三、3J1力学性能

3.1 3J1技术标准规定的性能

3.1.1 3J1交货状态合金材的力学性能见表3-1。

表3-1[1]

状态和品种	(δ或d)/mm	σb/MPa	δ/%
固溶态带材冷拉丝材	0.20～0.50 0.20～3.0	≤981 ≥981	≥20 -

3.1.23J1交货状态合金材经时效处理后的力学性能见表3-2。

四、3J1组织结构

4.13J1相变温度合金在900℃以上（达920～980℃）固溶处理后，为单相奥氏体组织。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℃析出达大值（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。

4.23J1时间-温度-组织转变曲线

4.33J1合金组织结构使用状态的合金本组织为；奥氏体体加γ′[(Ni,Fe)3(Al,Ti)]型强化相，并含有少的碳化物和Fe2Mo拉氏相（含Mo合金）。

五、3J1工艺性能与要求

3J1精密合金、3J1弱磁性合金钢、3J1材料的技术标准、3J1化学成分

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