一、3J2概述
3J2合金是铁-镍-铬系奥氏体堆积强化型高弹性合金。固溶处理后具有出色的塑性,硬度低,易加工成型。经固溶或冷应变后时效处理,获得高的力学功用和弹性功用。
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、出色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作业。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,运用温度分别可前进到350℃和450℃.该类合金也能在低温(如近-200℃)下运用。
1.1 3J2资料商标 3J2(Ni36CrTiAlMo5)。
1.2 3J2附近商标 ЭИ51,36HXTЮM5(俄罗斯)。
1.3 3J2资料的技术规范 3J2合金按企业规范或暂时技术协议供货。
1.4 3J2化学成分 见表1-2。
表1-2[1]%
表1-4[1,2]mm
3.1.2 3J2交货情况合金材经时效处理后的力学功用 见表3-2。
表3-2[1,2]
表3-4[1]
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℃,从奥氏体中开端分出γ′[(Ni,Fe)3(Al,Ti)]堆积强化相,600℃以上分出敏捷,650~750℃分出量达最大值(含钼的合金温度偏上限)。在750℃以上分出相开端溶解,900℃以上溶解完毕。
4.2 3J2时间-温度-组织改动曲线
4.3 3J2合金组织结构 运用情况的合金基本组织为;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)。
五、3J2工艺功用与要求
5.1 3J2成形功用 合金的热应变温度,3J2为1000~1150℃,进行锻、轧等热加工,其加工功用出色。
固溶处理后,合金塑性出色,可冷应变加工制成薄带和细丝,或用冲压、揉捏等方法制成形状凌乱的弹性元件。冷拉丝材弯曲、环绕功用出色。
5.2 3J2焊接功用 合金在固溶情况下比在时效情况下有更好的焊接功用,可进行点焊、缝焊、氩弧焊、电子束焊,以及铜、银基硬钎焊。在时效处理后,点焊、缝焊功用较差。在合金表面镀镍后可进行低温锡、铅软钎焊。
合金在固溶情况下焊接,焊后时效处理。在时效后焊接,应留意不要使零件温度逾越时效温度,以免下降合金功用。
5.3 3J2零件热处理工艺 为避免合金表面氧化,制品热处理宜在真空或保护气氛条件下进行。
它一般分为高弹性合金和恒弹性合金,前者要求具有高的弹性极限、低 的滞弹性效应,耐热性好,可在较高的温度下工作;后者要求在一定的温度范围内弹性模量几乎不随温度变化。根据对物理、化学性能的要求,弹性合金分为高温高弹性合金、高温恒弹性合金、耐蚀高弹性合金、耐蚀恒弹性合金、高导电高弹性合金、磁-弹合金、非铁磁性弹性合金、无磁或弱磁恒弹性合金等。
此外,铜基弹性合金应用也很普遍,这类合金的特点是无磁和导电良好。锡磷青铜主要用于导电性能良好的弹簧接触片或其他弹簧、精密仪表中的耐磨和抗磁弹性元件等。铍青铜用于制造重要的弹簧和弹性元件,由于其弹性模量低,而弹性极限又相对的高,故在制作膜片、膜盒、波纹管及微型开关方面,得到广泛应用。弹性合金一般都在真空中冶炼,半成品或成品元件亦多在真空或保护气氛中进行热处理。 [1]
高弹性合金应具有的基本特性为:高的 弹性极限、高的强度、低的滞弹性效应;根据使用条 件的不同,还应具有相应的耐蚀、耐温、耐疲劳、无 磁、高导电等性能。高弹性合金按其组成可分为:Fe 基高弹性合金(如Ni36CrTiAl,Ni36CrTiAlMo5, Ni36CrTiAlMo8等); Co基高弹性合金(如 Co40NiCrMo,Co40NiCrMoW,Co40TiAl,Elgiloy,Nivaflex等);Cu基高弹性合金(如铍铜、铜钛、磷青铜、 德银等);Ni基高弹性合金(如NiBe2,ЗП578,Inconel 718,Rene 95等);Nb基高弹性合金(如55NbTi-Al Nb25-Ti,Nb-10Ti-5Mo等)。这类合金经弥散 强化或经形变强化而获得高弹性性能。此外,马氏 体时效不锈钢是近来很受重视的高弹性材料。高弹 性合金主要用于膜盒、膜片、扭杆等弹性敏感元件, 发条,弹簧等储能元件以及仪表轴承和轴等。
恒弹性合金是在一定温度范围内其弹性模量几乎不随温度变化的合金。恒弹性合金按化学成分可分为:NiFe系(如Ni42CrTiAl,Ni43CrTiAl,Ni42CrTiAlMoCu 等合金);Co-Fe系(如Co-elinvar以及在此基础上,调 整成分的V-、Mo-、W-、Mn-elinvar和Elcolloy等),以 上两类系铁磁性恒弹性合金;Nb基恒弹性合金(包 括Nb-Zr系和Nb-Ti系);Pd基恒弹性合金(包括 Pd-Au、Pd-Rh和Pd-Mn等系列),以上两类系顺磁性 恒弹性合金;Fe-Mn系(含Mn约30%,并添加适量 的Co、Ni、Cr、W、V、C等元素,余Fe),Mn基恒弹性 合金(包括Mn-Ni、Mn-Cu、Mn-Ge等系列),Cr基恒 弹性合金(包括Cr-Fe-Mn和Cr-Co系),以上三类系 反铁磁性恒弹性合金。传统的恒弹性合金都是晶态 的,自1970年以来,随着非晶态金属材料的发展, 发现一系列非晶态合金具有恒弹性特性,引起了人 们的注意。恒弹性合金主要用于游丝、悬丝、膜 盒、机械滤波器、标准频率元件、延迟线等。
此外,铜基弹性合金应用也很普遍,这类合金的特点是无磁和导电良好。锡磷青铜主要用于导电性能良好的弹簧接触片或其他弹簧、精密仪表中的耐磨和抗磁弹性元件等。铍青铜用于制造重要的弹簧和弹性元件,由于其弹性模量低,而弹性极限又相对的高,故在制作膜片、膜盒、波纹管及微型开关方面,得到广泛应用。弹性合金一般都在真空中冶炼,半成品或成品元件亦多在真空或保护气氛中进行热处理。 [2]