精密合金3J2卷材固溶硬度

时间：2024-12-02

3J2精密合金概述：

3J2合金是铁-镍-铬系奥氏体沉淀强化型高性合金。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性性能。

该类合金具有较高的强度、高的性模量，较小的性后效和滞后、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。

3J2精密合金物理及化学性能：

1、3J2合金热性能：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、3J2合金密度：冷应变加时效状态合金的密度ρ=8.0g/cm3[1,4]。

3、3J2合金电性能：在固溶＋时效状态下ρ=1.0～1.1μΩm[3]。

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

5、3J2合金化学性能：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[4，5]。

3J2精密合金组织结构：

1、3J2合金相变温度：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，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。

2、3J2合金时间-温度-组织转变曲线：

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）。

3J2精密合金工艺性能与要求：

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性元件。冷拉丝材弯曲、缠绕性能良好。

2、3J2合金焊接性能：合金在固溶状态下比在时效状态下有好的焊接性能，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过时效温度，以免降低合金性能。

3、3J2合金零件热处理工艺：为防止合金表面，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900℃固溶时，合金为两相组织；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3J2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，对减少性滞后和后时效有利[6]。

4、3J2合金表面处理工艺：合金热处理后的皮，可采用碱浸-酸洗联合操作方法。液温度不宜过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白，后用石灰水中和零件表面的残酸。

5、3J2合金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。

3J2精密合金品种规格与供应状态：

1、品种分类：上海威励集团可生产各种规格的3J2无缝管、3J2钢板、3J2圆钢、3J2锻件、3J2法兰、3J2圆环、3J2焊管、3J2钢带、3J2丝材及配套3J2焊材。

2、交货状态：无缝管：固溶+酸白，长度可定尺；板材：固溶、酸洗、切边；焊管：固溶酸白+RT%探伤，锻件：退火+车光；棒材以锻轧状态、表面磨光或车光；带材经冷轧、固溶软态、去皮交货；丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。

热处理名词解释： ①退火：实质是将高速钢从奥氏体向珠光体转化。作用是降低高速钢表面硬度，提高塑性，以利于切削等冷变形加工；使钢的成分均匀，改善性能，为进一步热处理做准备；应力，以防止变形或开裂。 ②正火：通过网状碳化物来改善钢的切削性能；通过细化晶粒来内应力；某些特定情况下，如C<0.4%的中低碳钢可代替退火或进行不太重要的加工。 ③淬火:实质是将过冷的奥氏体向马氏体或者珠光体转变。需配合不同的回火，达到所需的力学性能。 ④回火：配合淬火调整力学性能；保工件的尺寸与形状不变；内应力，防止开裂和变形。 ⑤调质：实质是淬火与高温回火的组合，作为综合力学性能的终热处理；也是软氮化的预热处理。 ⑥渗碳：强化表面，提高钢的表面硬度和。 ⑦氮化：适用于有腐蚀要求和高的要求的模具，较优的高速钢表面硬度和。

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