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一、3j2概述

   3j2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(shí)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(diǎn),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。3j2是在3j1合金的基礎(chǔ)上,加入5％和8％鉬的合金,具有更高的耐熱性,使用溫度分別可提高到350℃和450℃.該類合金也能在低溫（如近-200℃）下使用。

1.1 3j2材料牌號(hào) 3j2(ni36crtialmo5)。

1.2 3j2相近牌號(hào) эи51,36hxtюm5(俄羅斯)。

1.3 3j2材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 3j2合金按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或臨時(shí)技術(shù)協(xié)議供貨。

1.4 3j2化學(xué)成分 見表1-2。

表1-2％cmnsipsnicrmotialfe≤0.050.80～1.20≤0.50≤0.010≤0.01035.0～37.012.5～13.54.0～6.02.70～3.201.00～1.30余量 1.5 3j2熱處理制度 見表1-3。

1.6 3j2品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 見表1-4。

表1-3

牌號(hào)品種或要求熱處理制度3j2帶材970～1000℃固溶＋700～750℃,時(shí)效2～4h,空冷或爐冷冷應(yīng)變＋650～750℃,時(shí)效2～4h,空冷或爐冷絲材冷應(yīng)變＋630～700℃,時(shí)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(zhǎng)）0.07～2.00.10～5.0寬度50～200-長(zhǎng)度--1.7 3j2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 3j2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(hào),國(guó)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、3j2物理及化學(xué)性能

2.1 3j2熱性能

2.1.1 3j2線膨脹系數(shù) 該組合金在固溶加時(shí)效狀態(tài)下,其平均線膨脹系數(shù)(20～100℃)=(12.0～14.0)×10-6℃-1。

2.2 3j2密度 冷應(yīng)變加時(shí)效狀態(tài)合金的密度ρ=8.0g/cm3。

2.3 3j2電性能 在固溶＋時(shí)效狀態(tài)下ρ=1.0～1.1μω·m。

2.4 3j2磁性能 固溶加時(shí)效狀態(tài)的3j2合金,其磁化率χm=(12.5～205)×10-11。

2.5 3j2化學(xué)性能 該類合金對(duì)硝酸 、磷酸 、氫氧化鈉、含硫石油、燃料油和潤(rùn)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、3j2力學(xué)性能

3.1 3j2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能

3.1.1 3j2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)/mmσb/mpaδ/％固溶態(tài)帶材

冷拉絲材0.2～0.50

0.20～3.0≤1030

≥1226≥20

-3.1.2 3j2交貨狀態(tài)合金材經(jīng)時(shí)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)/mmσb/mpaσp0.2/mpaδ/％冷軋＋時(shí)效帶材

固溶＋時(shí)效帶材

冷拉＋時(shí)效帶材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(zhǎng)應(yīng)力σpo.2值適用于厚度大于0.50mm 的帶材。

3.2 3j2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 3j2持久和蠕變性能

3.4 3j2疲勞性能

3.5 3j2彈性性能 見表3-4。

表3-3狀態(tài)帶材試樣厚度/mmσb/mpaδ/％hv1000℃,保溫15min,水淬＋75℃,時(shí)效4h0.10～0.201372～14218～10420～430980℃,固溶＋50％冷應(yīng)變＋750℃,時(shí)效2～4h0.10～0.201372～17165～10420～450 表3-4狀態(tài)e/gpag/gpaβe/10-6℃-1固溶＋時(shí)效191～21176～79－200～250 四、3j2組織結(jié)構(gòu)

4.1 3j2相變溫度 合金在900℃以上（980～1100℃）固溶處理后,為單相奧氏體組織,在含鉬的3j2合金中除了奧氏相外,還有少量fe2mo拉氏相。固溶或經(jīng)冷應(yīng)變后時(shí)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)最大值（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 3j2時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線

4.3 3j2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、3j2工藝性能與要求

5.1 3j2成形性能 合金的熱應(yīng)變溫度,3j2為1000～1150℃,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。冷拉絲材彎曲、纏繞性能良好。5.2 3j2焊接性能 合金在固溶狀態(tài)下比在時(shí)效狀態(tài)下有更好的焊接性能,可進(jìn)行點(diǎn)焊、縫焊、氬弧焊、電子束焊,以及銅、銀基硬釬焊。在時(shí)效處理后,點(diǎn)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(shí)效處理。在時(shí)效后焊接,應(yīng)注意不要使零件溫度超過時(shí)效溫度,以免降低合金性能。5.3 3j2零件熱處理工藝 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(duì)合金的加工性能和時(shí)效處理后的性能影響較大。溫度低于900℃固溶時(shí),合金為兩相組織；超過1100℃后,將引起晶粒長(zhǎng)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）,一般在保證完全固溶條件下,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(shí)效溫度的關(guān)系見圖5-1,從圖可見,隨固溶溫度的升高,時(shí)效后的強(qiáng)度下降。時(shí)效處理：合金經(jīng)時(shí)效處理后獲得高的力學(xué)性能和彈性性能。應(yīng)根據(jù)時(shí)效前的合金品種、狀態(tài)和使用性能等因素 合理選擇時(shí)效處理制度（見1.5）。固溶處理后的時(shí)效,隨時(shí)效溫度的提高強(qiáng)化效果增強(qiáng)。含鉬的合金在達(dá)到時(shí)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(shí)效,亦稱硬時(shí)效。因冷應(yīng)變促進(jìn)時(shí)效析出過程,提高時(shí)效強(qiáng)化效果。冷應(yīng)變使合金的時(shí)效強(qiáng)化峰值溫度向低溫方向移動(dòng)。冷應(yīng)變率越大,時(shí)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(shí)效,對(duì)減少?gòu)椥詼�后和后時(shí)效有利。5.4 3j2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 洗后可用稀硝酸 水溶液短時(shí)間漂白,最后用石灰水中和零件表面的殘酸 。

5.5 3j2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(shí)效狀態(tài)的合金也能進(jìn)行機(jī)加工,

3j2鍛方化學(xué)元素 含量

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3j2鍛方產(chǎn)品規(guī)格形式:

1、3j2鍛方板材及薄板（寬度2米以內(nèi)）

供貨狀態(tài)：熱軋或冷軋,退火態(tài),經(jīng)酸 洗處理

2、3j2鍛方圓板和圓環(huán)

供貨狀態(tài)：熱軋或鍛材,退火態(tài),經(jīng)酸 洗或機(jī)加工車光。

3、3j2鍛方線材或絲材

供貨狀態(tài)：光亮拉絲,1/4硬化至硬化,光亮退火態(tài)。

規(guī)格：φ0.1-12.7mm,盤卷或直條

4、3j2鍛方棒材

供貨狀態(tài)：鍛材、軋材、冷拔料,退火態(tài),經(jīng)酸 洗、機(jī)加工或打磨。

5、3j2鍛方鍛件

供貨狀態(tài)：按要求提供不規(guī)則形狀的鍛件。

6、3j2鍛方帶材（寬度650mm以內(nèi),常備有100mm,150mm,200mm,250mm,300mm,350mm）

供貨狀態(tài)：0.01-3.0mm冷軋,退火態(tài),經(jīng)酸 洗或光亮退火。

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3j2鍛方高溫合金簡(jiǎn)介：

高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基,能在600以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長(zhǎng)期工作的一類金屬材料;并具有較高的高溫強(qiáng)度,良好的抗氧化和抗腐蝕性能,良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。高溫合金為單一奧氏體組織,在各種溫度下具有良好的組織穩(wěn)定性和使用可靠性,基于上述性能特點(diǎn),且高溫合金的合金化程度較高,

又被稱為“超合金”,是廣泛應(yīng)用于航空、航天、石油、化工、艦船的一種重要材料。按基體元素 來分,高溫合金又分為鐵基、鎳基、鈷基等高溫合金。