上海冶韩--3J2/3J02/Ni36CrTiAlMo5

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一、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%
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。
表1-3
 
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

表1-4mm
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。
2.2 3J2密度 冷应变加时效状态合金的密度ρ=8.0g/cm3。
2.3 3J2电性能 在固溶＋时效状态下ρ=1.0～1.1μΩ·m。
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。
2.5 3J2化学性能 该类合金对硝酸、磷酸、氢氧化na、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、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。
 表3-1
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 
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。
 表3-3
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
 表3-4
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。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。

 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。

———————冶韩实业(上海)有限公司主要销售————

高温合金:

GH3030、GH4169、 GH3128、 GH145、 GH3039、GH3044、 GH4099、GH605、 GH5188 等

软磁合金:

1J06、1J12、1J22、1J27、1J30、1J36、 1J50、 1J79、1J85 等

弹性合金:

3]01、3]093]21、335等○

蒙乃尔合金:

Monel400 ( MO4400）.MonelK500(MO5500)等

膨胀合金:

428、429(与玻璃烧结）、432、433、4]34、436、《与陶瓷烧结）438、4]42、50等

耐蚀合金:

Inconel 600、601.617、625、686、690、713C. 718.Inconel X-750等

因科洛伊合金:

Incoloy20、330、718、800、8OOH、8OOHT、825、925、Inconel 926【H08926/1.4529等

哈氏合金:

Hastelloy CC-4、c-22(HO6022).C-276、C-2000、Hastelloy BB-2B-3等

纯镍，钛合金

N4、M5 ( N02201）N6.Nf(N02200)TA1、TA2、TA9、TA10、TC4

沉淀硬化涡f双相不锈钢

17-4PH( sus630》.17-7PH sus631〉.15-5PH/ 2205.2507.904L·254SMO、20H( HO8020)

生产工艺:热轧、锻轧、精扎、机轧、挤压、连铸、冷拔、浇铸、冷拉等

供应规格:榛材、板材、管材、带材、毛细管、丝材及块料。

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