3J3高彈性合金
一、3J3概述
3J3合金是鐵-鎳-鉻系奧氏體沉淀強化型高彈性合金。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。3J3是在3J1合金的基礎(chǔ)上，加入8%鉬的合金，具有更高的耐熱性，使用溫度可提高到450℃。該類合金也能在低溫（如近-200℃）下使用。
1.13J3材料牌號3J3(Ni36CrTiAlMo8)。
1.23J3相近牌號ЭИ53,36HXTЮM8(俄羅斯)。
1.33J3材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3J3合金按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或臨時技術(shù)協(xié)議供貨。
1.43J3化學(xué)成分見表1-2。
表1-2%
牌號
C
Mn
Si
P
S
Ni
Cr
Mo
Ti
Al
Fe
3J3
≤0.05
0.80～1.20
≤0.50
≤0.010
≤0.010
35.0～37.0
12.0～13.0
7.5～8.5
2.70～3.20
1.00～1.30
余量
1.53J3熱處理制度見表1-3。
1.63J3品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)見表1-4。
表1-3
品種或要求
熱處理制度
帶材
1000～1050℃固溶＋750℃，時效2～4h，空冷或爐冷
冷應(yīng)變＋650～750℃，時效2～4h，空冷或爐冷
絲材
冷應(yīng)變＋500～700℃，時效2～4h，空冷或爐冷
表1-4mm
品種和狀態(tài)
冷軋帶材
冷拉絲材
厚度和直徑（邊長）
0.07～2.0
0.10～5.0
寬度
50～200
-
長度
-
-
1.73J3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。
1.83J3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硝酸或其他腐蝕介質(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、3J3物理及化學(xué)性能
2.13J3熱性能
2.1.13J3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。2.23J3密度冷應(yīng)變加時效狀態(tài)合金的密度ρ=8.3g/cm3。
2.33J3電性能在固溶＋時效狀態(tài)下ρ=1.0～1.2μΩ·m。
2.43J3磁性能固溶加時效狀態(tài)的3J3合金，其磁化率χm=(12.5～205)×10-11。
2.53J3化學(xué)性能該類合金對硝酸、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。
三、3J3力學(xué)性能
3.13J3技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能
3.1.13J3交貨狀態(tài)合金材的力學(xué)性能見表3-1。
表3-1
狀態(tài)和品種
(δ或d)/mm
σb/MPa
δ/%
固溶態(tài)帶材
冷拉絲材
0.20～0.50
0.20～3.0
≤1080
≥1275
≥20
-
3.1.23J3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
狀態(tài)和品種
(δ或d)/mm
σb/MPa
σP0.2/MPa
δ/%
冷軋＋時效帶材
固溶＋時效帶材
冷拉＋時效帶材
0.20～2.50
0.20～1.00
0.50～5.0
≥1471
≥1275
≥1618
-
-
-
≥3
≥5
≥3
注：厚度>0.10mm的帶材和d>0.20mm的絲材，其抗拉強度也應(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。
3.23J3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。
3.33J3持久和蠕變性能
3.43J3疲勞性能
3.53J3彈性性能見表3-4。
表3-3
狀態(tài)
帶材試樣厚度/mm
σb/MPa
δ/%
HV
1000℃,保溫15min，水淬
0.20
824～9
2.6～26
200～230
1000℃,保溫5min，水淬＋700℃，時效4h
0.20
1421～1480
6～7
440～450
1030℃,保溫15min，水淬＋50℃，冷應(yīng)變
0.80
1471
3
-
50%冷應(yīng)變＋750℃，時效4h
0.80
1780～1835
4
>450
表3-4
狀態(tài)
E/GPa
G/GPa