3J2特性及应用领域概述

3J2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。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,使用温度分别可提高到350℃和450℃.该类合金也能在低温(如近-200℃)下使用。

1.1 3J2材料牌号 3J2(Ni36CrTiAlMo5)。

1.2 3J2相近牌号 ЭИ51,36HXTЮM5(俄罗斯)。

1.3 3J2材料的技术标准 3J2合金按企业标准或临时技术协议供货。

1.4 3J2化学成分 见表1-2。

1.5 3J2热处理制度 见表1-3。

1.6 3J2品种规格与供应状态 见表1-4。

1.7 3J2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 3J2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硝酸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、3J2物理及化学性能

2.1 3J2热性能

2.1.1 3J2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(20~100℃)=(12.0~14.0)×10-6℃-1[1,3,4]。

2.2 3J2密度 冷应变加时效状态合金的密度ρ=8.0g/cm3[1,4]。

2.3 3J2电性能 在固溶+时效状态下ρ=1.0~1.1μΩ·m[3]。

2.4 3J2磁性能 固溶加时效状态的3J2合金,其磁化率χm=(12.5~205)×10-11[4,5]。

2.5 3J2化学性能 该类合金对硝酸、磷酸、氢氧化钠、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[4,5]。

三、3J2力学性能

3.1 3J2技术标准规定的性能

3.1.1 3J2交货状态合金材的力学性能 见表3-1。

3.1.2 3J2交货状态合金材经时效处理后的力学性能 见表3-2。

3.2 3J2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 3J2持久和蠕变性能

3.4 3J2疲劳性能

3.5 3J2弹性性能 见表3-4。

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℃,从奥氏体中开始析出γ′[(Ni,Fe)3(Al,Ti)]沉淀强化相,600℃以上析出迅速,650~750℃析出量达最大值(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 3J2时间-温度-组织转变曲线

4.3 3J2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、3J2工艺性能与要求

5.1 3J2成形性能 合金的热应变温度,3J2为1000~1150℃,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。冷拉丝材弯曲、缠绕性能良好。

5.2 3J2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 3J2零件热处理工艺 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50%~70%。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[6]。

5.4 3J2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50~80℃温度下进行。

酸洗后可用稀硝酸水溶液短时间漂白,最后用石灰水中和零件表面的残酸。

(0)

相关推荐

  • 0.5K!首次报道一种中熵合金极低温下力学性能!

    ‍日前,来自韩国浦项理工大学的Hyoung Seop Kim等研究者,报道了一种中熵合金从室温直到0.5K低温下的力学和微观结构特征.相关论文以题为"Deformation behavior ...

  • MP35N镍钴合金棒材 MP35N时效硬度

    MP35N MP35N合金是无磁性的镍钴合金, 强度高达300ksi (2068MPa), 延展性好,韧度好, 耐腐蚀性能优异.该材料展现了特别优秀的耐硫化,耐高温氧化和耐氢脆性能 MP35N AMS ...

  • 3J1

    3J1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 ...

  • 台湾清华大学《Scripita》:多种强韧化机理,获得性能优异难熔中熵合金!

    ‍ ‍ 自从高熵合金被发现以来,已经被广泛应用于难熔,高温以及非晶合金等本领域.2011年,Senkov 和Miracle已经成功开发出密度为9.94 g/cm3,具有非常高的压缩强度和塑性的难熔高熵 ...

  • NS1402特性及应用领域概述

    NS1402合**号中国美国德国NS1402Incoloy825W.Nr.2.4858NS142UNS NO8825NiCr21Mo特性及应用领域概述NS1402合金是一种通用的工程合金,在氧化和还原 ...

  • NS3102特性及应用领域概述

    NS3102合**号中国美国德国GH3600NS3102Inconel600W.Nr.2.4816GH600NS312UNS NO6600NiCr15Fe特性及应用领域概述NS3102是Ni-Cr-F ...

  • 1.4980特性及应用领域概述

    1.4980(UNSS66286)高温合金 1.4980特性及应用领域概述: 1.4980化学成分: 镍Ni: 24-27, 铬Cr:13.5-16, 钼Mo:≤1.0-1.5 , 硼 B:≤0.00 ...

  • Invar 36应用范围应用领域概述

    Invar 36 /UNS K93600/DIN 1.3912 瑞典◎美国◎德国◎日本原装进口板材<<棒材<<管材<<焊材 ●IInvar 36 的化学成分: 镍: ...

  • 一文了解碳化硅陶瓷相关特性与应用领域

    一 二 一 碳化硅陶瓷及其性能特点 21世纪,随着科学技术的发展,信息.能源.材料.生物工程已经成为当今社会生产力发展的四大支柱,碳化硅由于化学性能稳定.导热系数高.热膨胀系数小.密度小.耐磨性能好. ...

  • 植物营养与根系特性概述

    植物根系有3个重要功能:将植物固定在土壤中:吸收和运输水分及养分:合成植物激素和其他有机物质.在此我们主要了解它的吸收特性 一.根系形态特征与养分吸收 根系吸收养分的能力与其形态特征密切相关.根系的形 ...

  • 三重指数平滑移动平均线(TRIX)的基本概述及特性

    三重指数平滑移动平均线(TRIX) 基本概述 三重指数平滑移动平均线简称TRIX,是一项趋向指标,显示价格的三重平滑移动平均值的变化率,使投资者了解或预测价格变化动向,是对股价作三次EXPMA,故称作 ...

  • 【专业讲堂】 碳纤维板的特性及主要应用领域

    碳纤维板是碳纤维复合材料产品形式一种,它是将碳纤维浸渍树脂后在模具内固化而成,与金属钛.铝或钢相比,碳纤维板通常是更好的材料选择. 1.碳纤维板的优异特性: 1.1.具有高强度,耐腐蚀性.抗震性.抗冲 ...

  • 一句话记住241味常用中药特性!(好记好懂)【一点资讯】

    解表药 1.麻黄:为发汗解表的要药.为用于肺气壅遏喘咳的要药. 2.白芷:为治疗阳明头痛的要药. 3.辛夷:为治疗鼻渊头痛鼻塞流涕之要药. 4.紫苏:为治疗风寒感冒的常用药. 5.生姜:入脾经,善温中 ...