3J1高弹性合金

3J1对应牌号：ЭИ702、36HXTЮ、Ni36CrTiAl

3J1合金概述：3J1合金是一种fe-Ni-Cr奥氏体析出强化的高弹性合金。固溶处理后，塑性好，硬度低，易加工成形。经过固溶时效或冷应变时效处理，可获得较高的力学性能和弹性性能。该类合金具有强度高、弹性模量高、弹性后效和滞后效应小、磁性弱、性好、热稳定性好等特点，能在高温、大应力或腐蚀性介质中工作。3J1合金可在250℃下工作。合金也可以在低温下使用(例如，接近-200℃)。

3J1化学成分：

C：≤0.05

Si：≤0.8

Mn：≤1.0

P：≤0.02

S：≤0.02

Cr：11.5-13.0

Ni：34.5-36.5

Al：1.0-1.8

Ti：2.7-3.2

Fe：余量

3J1合金热处理制度及供应规格：

品种或要求

热处理制度

带材

920～950℃固溶＋650～750℃，时效2～4h，空冷或炉冷

冷应变＋600～700℃，时效2～4h，空冷或炉冷

丝材

冷应变＋500～700℃，时效2～4h，空冷或炉冷

棒材

冷应变＋650～750℃，时效2～4h，空冷或炉冷

热轧（锻）材

950～980℃固溶＋700～750℃，时效≥4h，空冷或炉冷

品种和状态

冷轧带材

冷拉丝材

冷拉磨光棒材

热轧圆球

锻材

热轧扁材

厚度和直径（边长）

0.05～3.5

0.10～6.0

3.0～30.0

6.0～25.0

>5～100

4.0～13

宽度

50～250

-

-

-

-

-

长度

-

-

-

≤500

≤300

≥300

3J1合金熔炼及铸造工艺：真空感应炉熔炼或真空感应炉熔炼及真空耗材炉重熔。

3J1合金的应用概况及特殊要求：该类合金是上世纪60年代的老品牌，在我国生产应用多年，主要用于制造各种航空弹性传感元件及耐硝酸或其他腐蚀性介质的零部件，如薄膜盒、膜片、波纹管、传递杆、挡板等弹性结构件。

3J1线性膨胀系数：合金在固溶时效条件下的平均线性膨胀系数(12.0 ~ 14.0)×10-6℃-1

3J1合金性能：在冷变形+时效条件下rho=1.02 muΩm

3J1合金的磁性能：固溶加时效状态下3J1合金的磁化率为m=(12.5 ~ 205)×10-11[4,5]。

3J1合金化学性能：该合金对硝酸、磷酸、氢氧化钠、含硫石油、燃料油、润滑油等腐蚀性介质以及海洋和热带气候条件下具有良好的性。

3J1力学性能：

状态和品种

(δ或d)/mm

σb/MPa

δ/%

固溶态带材

冷拉丝材

0.20～0.50

0.20～3.0

≤981

≥981

≥20

-

3J1交货状态合金材经时效处理后的力学性能：

状态和品种

(δ或d)/mm

σb/MPa

σP0.2/MPa

δ/%

冷轧＋时效带材

固溶＋时效带材

冷拉＋时效带材

冷拉＋时效带材

热锻（轧）材固溶＋时效

0.20～2.50

0.20～1.00

0.50～5.0

3.0～18.0

6.0～25.0

≥1373

≥1177

≥1471

≥1373

≥1177

≥981

≥735

-

-

-

≥5

≥8

≥5

≥5

≥10

3J1在室温及各种温度下的力学性能:合金在室温下不同状态下的力学性能：

状态

带材试样厚度/mm

σb/MPa

δ/%

HV

920～950℃,以1.3℃/min速度水套冷却

0.10～0.20

588～735

20～27

150～190

920～950℃,以1.3℃/min速度水套冷却＋720℃，时效2h

0.10～0.20

1275～1295

14～16

350～390

60%～65%冷应变

0.10～0.20

1280～1304

4～6

-

60%～65%冷应变＋650℃，时效2h

0.10～0.20

1471～1600

6～7

400～480

状态

E/GPa

G/GPa

βE/10-6℃-1

固溶＋时效

冷应变＋时效

176～196

186～206

77～78

76～78

－200～250

－200～350

1、3J1相变温度:900℃以上(zui高920 ~ 980℃)固溶处理后合金为单相奥氏体。经固溶或冷应变时效处理后，′[(Ni,Fe)3(Al,Ti)]在500℃左右从奥氏体析出，在600℃以上迅速析出，在650 ~ 750℃析出量达到zui大值(含钼合金温度上限)。750℃以上析出相开始溶解，900℃以上析出相溶解。

2. 3J1时间-温度-组织转化曲线:

3.3J1合金结构:所使用合金的基本结构为;奥氏体基体+ &＃39; [(Ni,Fe)3(Al,Ti)]型强化相中含有少量碳化物和Fe2Mo La相(含Mo合金)。

3J1的焊接性能:合金固溶状态下的焊接性能优于时效状态下的焊接性能。可用于铜、银基的点焊、缝焊、氩弧焊、电子束焊及钎焊。时效处理后，点焊和缝焊性能较差。在合金表面镀镍后，可进行锡和铅的低温焊接。