上海冶金：弹性合金3j33棒 3j3带弹性模量 Ni36CrTiAlM

3J3高弹性合金

一、3J3概述

  3J3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、高的弹性模量，较小的弹性后效和滞后、弱磁性、良好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工作。3J3是在3J1合金的基础上，加入8钼的合金，具有更高的耐热性，使用温度可提高到450。该类合金也能在低温（如近-200）下使用。

1.1 3J3材料牌号 3J3(Ni36CrTiAlMo8)。

1.2 3J3相近牌号 ЭИ53,36HXTЮM8(俄罗斯)。

1.3 3J3材料的技术标准 3J3合金按企业标准或临时技术协议供货。

1.4 3J3化学成分  见表1-2。

表1-2

1.5 3J3热处理制度 见表1-3。

1.6 3J3品种规格与供应状态 见表1-4。

表1-3

表1-4mm

1.7 3J3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。

1.8 3J3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 或其他腐蚀介质的零件，如膜盒、膜片、波纹管、传送杆、挡板和其他弹性结构件等。

二、3J3物理及化学性能 

2.1 3J3热性能

2.1.1 3J3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(20100)=(12.014.0)×10-6-1。

2.2 3J3密度 冷应变加时效状态合金的密度ρ=8.3g/cm3。

2.3 3J3电性能 在固溶＋时效状态下ρ=1.01.2μΩ·m。

2.4 3J3磁性能 固溶加时效状态的3J3合金，其磁化率χm=(12.5205)×10-11。

2.5 3J3化学性能 该类合金对 、 、 、含硫石油、燃料油和润滑油等腐蚀介质，以及在海洋和热带气候条件下，具有较好的耐腐蚀性。 

三、3J3力学性能

3.1 3J3技术标准规定的性能

3.1.1 3J3交货状态合金材的力学性能 见表3-1。

表3-1

3.1.2 3J3交货状态合金材经时效处理后的力学性能 见表3-2。

表3-2

注：厚度>0.10mm的带材和d>0.20mm的丝材，其抗拉强度也应符合表中要求；规定非比例伸长应力σPO.2值适用于厚度大于0.50mm 的带材。

3.2 3J3室温及各种温度下的力学性能 不同状态的合金室温力学性能见表3-3。

3.3 3J3持久和蠕变性能

3.4 3J3疲劳性能 

3.5 3J3弹性性能 见表3-4。

表3-3

表3-4

四、3J3组织结构

4.1 3J3相变温度 合金在900以上（9801150）固溶处理后，为单相奥氏体组织，在含钼的3J3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，从奥氏体中开始析出γ′[(Ni,Fe)3(Al,Ti)]沉淀强化相，600以上析出迅速，650750析出量达 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。       

4.2 3J3时间-温度-组织转变曲线 

4.3 3J3合金组织结构 使用状态的合金基本组织为；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、3J3工艺性能与要求

5.1 3J3成形性能 合金的热应变温度，3J3为10001150，进行锻、轧等热加工，其加工性能良好。

固溶处理后，合金塑性良好，可冷应变加工制成薄带和细丝，或用冲压、挤压等方法制成形状复杂的弹性元件。

5.2 3J3焊接性能 合金在固溶状态下比在时效状态下有更好的焊接性能，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、缝焊性能较差。在合金表面镀镍后可进行低温锡、铅软钎焊。

合金在固溶状态下焊接，焊后时效处理。在时效后焊接，应注意不要使零件温度超过时效温度，以免降低合金性能。

5.3 3J3零件热处理工艺 为防止合金表面氧化，成品热处理宜在真空或保护气氛条件下进行。

固溶处理：固溶温度对合金的加工性能和时效处理后的性能影响较大。温度低于900固溶

时，合金为两相组织；超过1100后，将引起晶粒长大，而且不均匀。含钼的合金热稳定性较高，可适当提高固溶温度。固溶温度根据合金成分、品种和不同性能要求等因素合理选择（见1.5），一般在保证完全固溶条件下，应尽量选择较低的温度。

经不同温度固溶处理的3J1合金，其强度与时效温度的关系见图5-1，从图可见，随固溶温度的升高，时效后的强度下降。

时效处理：合金经时效处理后获得高的力学性能和弹性性能。应根据时效前的合金品种、状态和使用性能等因素合理选择时效处理制度（见1.5）。

固溶处理后的时效，随时效温度的提高强化效果增强。含钼的合金在达到时效强化的峰值，温度继续升高，强化效果很快降低。见图5-2。

经应变形后的合金时效，亦称硬时效。因冷应变促进时效析出过程，提高时效强化效果。冷应变使合金的时效强化峰值温度向低温方向移动。冷应变率越大，时效温度也越偏低。较合适的冷应变率一般为5070。合金经一定的冷应变加工，并在稍低的温度下时效，对减少弹性滞后和后时效有利。

5.4 3J3表面处理工艺 合金热处理后的氧化皮，可采用碱浸-酸洗联合操作方法清除。液温度不宜超过500。酸液采用“三酸”水溶液，在5080温度下进行。

酸洗后可用稀硝酸水溶液短时间漂白， 后用石灰水中和零件表面的残酸。

5.5 3J3切削加工与磨削性能 固溶状态的合金硬度较低，易于切削等各种机加工。冷应变状态和时效状态的合金也能进行机加工，但较难。零件一般在固溶状态加工成毛坯，时效处理后再精加工到要求尺寸。合金的磨削性能良好。