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3J2镍合金按尺寸切割

描述: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。

更新日期:2022-12-13
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厂商性质:经销商
详情介绍

3J2

 录

概述--------------------------------------------------------------- 3
----------1.1、材料牌号
----------1.2、相近牌号
----------1.3、材料的技术标准
----------1.4、化学成分
----------1.5、热处理制度
----------1.6、品种规格与供应状态
----------1.7、熔炼与铸造工艺
----------1.8、应用概况与特殊要求
特理及化学性能------------------------------------------------3
----------2.1、热性能
----------2.2、密度
----------2.3、电性能
----------2.4、磁性能
----------2.5、化学性能
力学性能---------------------------------------------------------3
----------3.1、技术标准规定的性能
----------3.2、室温下及各种温度下的力学性能
----------3.3、持久和蠕变性能
----------3.4、疲劳性能
----------3.5、弹性性能
组织机构---------------------------------------------------------4
----------4.1、相应温度
----------4.2、合金组织机构
----------4.3、时间-温度-组织转变曲线
工艺性能与要求------------------------------------------------4
----------5.1、成形性能
----------5.2、焊接性能
----------5.3、零件热处理工艺
----------5.4、表面处理工艺
----------5.5、切削加工与磨削性能

3J2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。  表1-2[1]   %


C

MN

Si

P

S

Ni

Cr

Mo

Ti

Al

Fe

≤0.05

0.80~1.20

≤0.50

≤0.010

≤0.010

35.0~37.0

12.5~13.5

4.0~6.0

2.70~3.20

1.00~1.30

余量

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。
1-3[1,2]


牌号

品种或要求

热处理制度

3J2

带材

970~1000℃固溶+700~750℃,时效2~4h,空冷或炉冷

冷应变+650~750℃,时效2~4h,空冷或炉冷

丝材

冷应变+630~700℃,时效2~4h,空冷或炉冷

1-4[1,2]  mm


品种和状态

冷轧带材

冷拉丝材

厚度和直径(边长)

0.07~2.0

0.10~5.0

宽度

50~200

-

长度

-

-

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、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]。
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[1]


状态和品种

(δ或d)/mm

σb/MPa

δ/%

固溶态带材
冷拉丝材

0.2~0.50
0.20~3.0

≤1030
≥1226

≥20
-

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。
  表3-2[1,2]


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

0.20~2.50
0.20~1.00
0.50~5.0

≥1422
≥1226
≥1569

-
-
-

≥3
≥5
≥3

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 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。
3-3[1]


状态

带材试样厚度/mm

σb/MPa

δ/%

HV

1000℃,保温15miN,水淬+75℃,时效4h

0.10~0.20

1372~1421

8~10

420~430

980℃,固溶+50%冷应变+750℃,时效2~4h

0.10~0.20

1372~1716

5~10

420~450

3-4[1]


状态

E/GPa

G/GPa

βE/10-6℃-1

固溶+时效

191~211

76~79

200~250

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。
酸洗后可用稀水溶液短时间漂白,后用石灰水中和零件表面的残酸。
5.5 3J2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。

 


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