3J1

目  錄

概述--------------------------------------------------------------- 3
----------1.1,、材料牌號
----------1.2,、相近牌號
----------1.3、材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
----------1.4,、化學(xué)成分
----------1.5,、熱處理制度
----------1.6,、品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)
----------1.7、熔煉與鑄造工藝
----------1.8,、應(yīng)用概況與特殊要求
特理及化學(xué)性能------------------------------------------------3
----------2.1,、熱性能
----------2.2、密度
----------2.3,、電性能
----------2.4,、磁性能
----------2.5、化學(xué)性能
力學(xué)性能---------------------------------------------------------3
----------3.1,、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能
----------3.2,、室溫下及各種溫度下的力學(xué)性能
----------3.3、持久和蠕變性能
----------3.4,、疲勞性能
----------3.5,、彈性性能
組織機(jī)構(gòu)---------------------------------------------------------4
----------4.1、相應(yīng)溫度
----------4.2,、合金組織機(jī)構(gòu)
----------4.3,、時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
工藝性能與要求------------------------------------------------4
----------5.1、成形性能
----------5.2,、焊接性能
----------5.3,、零件熱處理工藝
----------5.4、表面處理工藝
----------5.5,、切削加工與磨削性能

3J1概述
 3J1合金是鐵-鎳-鉻系奧氏體沉淀強(qiáng)化型高彈性合金,。固溶處理后具有良好的塑性，硬度低,，易加工成型,。經(jīng)固溶或冷應(yīng)變后時效處理，獲得高的力學(xué)性能和彈性性能,。
 該類合金具有較高的強(qiáng)度,、高的彈性模量，較小的彈性后效和滯后,、弱磁性,、良好的耐蝕性和熱穩(wěn)定性等特點，能在較高的溫度,、較大的應(yīng)力或腐蝕性介質(zhì)條件下工作,。3J1可在250 ℃以下工作。該類合金也能在低溫（如近-200℃）下使用,。
 1.1 3J1材料牌號 3J1(Ni36CrTiAl),。
1.2 3J1相近牌號 ЭИ702,36HXTЮ(俄羅斯)。
1.3 3J1材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 3J1合金的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)YB/T 5256—1993《彈性元件用合金3J1和3J53技術(shù)條件》,。
1.4 3J1化學(xué)成分  見表1-2,。  表1-2[1]   %

1.5 3J1熱處理制度 見表1-3,。
1.6 3J1品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 見表1-4。
表1-3[1,2]

表1-4[1,2]  mm

1.7 3J1熔煉與鑄造工藝 合金采用真空感應(yīng)爐熔煉或真空感應(yīng)爐熔煉加真空自耗爐重熔,。
1.8 3J1應(yīng)用概況與特殊要求 該類合金是20世紀(jì)60年代的老牌號，國內(nèi)生產(chǎn)與應(yīng)用多年,。主要用于制造各種航空用彈性敏感元件及耐或其他腐蝕介質(zhì)的零件,，如膜盒、膜片,、波紋管,、傳送桿、擋板和其他彈性結(jié)構(gòu)件等,。
二,、3J1物理及化學(xué)性能
 2.1 3J1熱性能
 2.1.1 3J1線膨脹系數(shù) 該組合金在固溶加時效狀態(tài)下，其平均線膨脹系數(shù) (20～100℃)=(12.0～14.0)×10-6℃-1[1,3,4],。
 2.2 3J1密度 冷應(yīng)變加時效狀態(tài)合金的密度 ρ=8.0g/cm3[1,4]。
2.3 3J1電性能 在冷變形＋時效狀態(tài)下ρ=1.02μΩ·m[3],。
2.4 3J1磁性能 固溶加時效狀態(tài)的3J1合金,，其磁化率χm=(12.5～205)×10-11[4,5]。
2.5 3J1化學(xué)性能 該合金對,、磷酸,、氫氧化鈉、含硫石油,、燃料油和潤滑油等腐蝕介質(zhì),，以及在海洋和熱帶氣候條件下，具有較好的耐腐蝕性[4,，5],。
3J1力學(xué)性能
3.1 3J1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能

3.1.1 3J1交貨狀態(tài)合金材的力學(xué)性能 見表3-1。
表3-1[1]

3.1.2 3J1交貨狀態(tài)合金材經(jīng)時效處理后的力學(xué)性能 見表3-2,。
  表3-2[1,2]

注：厚度>0.10mm的帶材和d>0.20mm的絲材,，其抗拉強(qiáng)度也應(yīng)符合表中要求,；規(guī)定非比例伸長應(yīng)力σPO.2值適用于厚度大于0.50mm
  的帶材。
3.2 3J1室溫及各種溫度下的力學(xué)性能 不同狀態(tài)的合金室溫力學(xué)性能見表3-3,。
 3.3 3J1持久和蠕變性能
 3.4 3J1疲勞性能 
 3.5 3J1彈性性能 見表3-4,。
表3-3[1]

表3-4[1]

四,、3J1組織結(jié)構(gòu)
4.1 3J1相變溫度 合金在900℃以上（達(dá)920～980℃）固溶處理后，為單相奧氏體組織,。固溶或經(jīng)冷應(yīng)變后時效處理,，約在500℃，從奧氏體中開始析出γ′[(Ni,Fe)3(Al,Ti)]沉淀強(qiáng)化相,，600℃以上析出迅速,，650～750℃析出量達(dá)大值（含鉬的合金溫度偏上限）。在750℃以上析出相開始溶解,，900℃以上溶解完畢,。
4.2 3J1時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線 
4.3 3J1合金組織結(jié)構(gòu) 使用狀態(tài)的合金基本組織為；奧氏體基體加γ′[(Ni,Fe)3(Al,Ti)]型強(qiáng)化相,，并含有少量的碳化物和Fe2Mo拉氏相（含Mo合金）,。
五、3J1工藝性能與要求
5.1 3J1成形性能 合金的熱應(yīng)變溫度,，為350～1140℃,，進(jìn)行鍛、軋等熱加工,，其加工性能良好,。
固溶處理后，合金塑性良好,，可冷應(yīng)變加工制成薄帶和細(xì)絲,，或用沖壓、擠壓等方法制成形狀復(fù)雜的彈性元件,。厚度0.20～1.00mm的3J1合金軟態(tài)帶材的杯突值不小于8.5mm,。冷拉絲材彎曲、纏繞性能良好,。
5.2 3J1焊接性能 合金在固溶狀態(tài)下比在時效狀態(tài)下有更好的焊接性能,，可進(jìn)行點焊、縫焊,、氬弧焊,、電子束焊，以及銅、銀基硬釬焊,。在時效處理后,，點焊、縫焊性能較差,。在合金

表面鍍鎳后可進(jìn)行低溫錫,、鉛軟釬焊。
合金在固溶狀態(tài)下焊接,，焊后時效處理,。在時效后焊接，應(yīng)注意不要使零件溫度超過時效溫度,，以免降低合金性能,。
5.3 3J1零件熱處理工藝 為防止合金表面氧化，成品熱處理宜在真空或保護(hù)氣氛條件下進(jìn)行,。
 固溶處理：固溶溫度對合金的加工性能和時效處理后的性能影響較大,。溫度低于900 ℃固溶

時，合金為兩相組織,；超過1100℃后,，將引起晶粒長大，而且不均勻,。含鉬的合金熱穩(wěn)定性較高,，可適當(dāng)提高固溶溫度。固溶溫度根據(jù)合金成分,、品種和不同性能要求等因素合理選擇（見1.5）,，一般在保證全固溶條件下，應(yīng)盡量選擇較低的溫度,。
經(jīng)不同溫度固溶處理的3J1合金,，其強(qiáng)度與時效溫度的關(guān)系見圖5-1，從圖可見,，隨固溶溫度的升高,，時效后的強(qiáng)度下降。
時效處理：合金經(jīng)時效處理后獲得高的力學(xué)性能和彈性性能,。應(yīng)根據(jù)時效前的合金品種、狀態(tài)和使用性能等因素合理選擇時效處理制度（見1.5）,。
固溶處理后的時效,，隨時效溫度的提高強(qiáng)化效果增強(qiáng)。3J1在660～700℃達(dá)到時效強(qiáng)化的峰值,；含鉬的合金在達(dá)到時效強(qiáng)化的峰值,，溫度繼續(xù)升高，強(qiáng)化效果很快降低。見圖5-2,。
經(jīng)應(yīng)變形后的合金時效,，亦稱硬時效。因冷應(yīng)變促進(jìn)時效析出過程,，提高時效強(qiáng)化效果,。冷應(yīng)變使合金的時效強(qiáng)化峰值溫度向低溫方向移動。冷應(yīng)變率越大,，時效溫度也越偏低,。較合適的冷應(yīng)變率一般為50%～70%。合金經(jīng)一定的冷應(yīng)變加工,，并在稍低的溫度下時效,，對減少彈性滯后和后時效有利[6]。
 
5.4 3J1表面處理工藝 合金熱處理后的氧化皮,，可采用堿浸-酸洗聯(lián)合操作方法清除,。液溫度不宜超過500℃。酸液采用“三酸"水溶液,，在50～80℃溫度下進(jìn)行,。
酸洗后可用稀水溶液短時間漂白，后用石灰水中和零件表面的殘酸,。
5.5 3J1切削加工與磨削性能 固溶狀態(tài)的合金硬度較低,，易于切削等各種機(jī)加工。冷應(yīng)變狀態(tài)和時效狀態(tài)的合金也能進(jìn)行機(jī)加工,，但較難,。零件一般在固溶狀態(tài)加工成毛坯，時效處理

后再精加工到要求尺寸,。合金的磨削性能良好,。
3J1功能考核試驗  
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