Elgiloy （弹性合金带材）百科

1. Elgiloy 弹性合金带材：执行标准、力学性能及加工说明

Elgiloy 是商品名，通常对应 UNS R30003，中国近似牌号为 3J21，欧洲常见对应 Phynox。它属于 Co-Cr-Ni-Mo-Fe 系沉淀/冷作硬化型弹性合金，无铍、耐腐蚀、低磁/无磁，广泛用于医疗导丝、植入器械、手表发条、航空弹簧及精密弹性元件。

一、常用执行标准

应用领域

标准/规范

说明

医疗植入

ASTM F1058

（最新版）

外科植入物用锻轧钴铬镍钼铁合金，含 UNS R30003、R30004，覆盖带材、丝材、棒材等

医疗植入

ISO 5832-7:2016

外科植入物—金属材料—第7部分：可锻和冷成形钴铬镍钼铁合金

中国医疗

YY/T 0605.7

对应 ISO 5832-7 的外科植入物金属材料标准

航空/弹簧

AMS 5834

钴基合金带材，冷轧弹簧回火态

航空/丝材

AMS 5833

对应丝材，冷拉弹簧回火态

中国弹性元件

YB/T 5253-2011

《弹性元件用合金3J21和3J53带材》

中国牌号

GB/T 14992

高温合金及金属间化合物牌号分类，含 3J21

采购带材时，医疗级通常要求 ASTM F1058 / ISO 5832-7；航空弹簧类常用 AMS 5834；国内弹性元件常用 YB/T 5253 中的 3J21。

二、典型力学性能

Elgiloy/3J21 的性能强烈取决于 冷加工量 和 时效热处理制度。以下为典型范围，实际以标准原文和质保书为准。

状态

抗拉强度 Rm / MPa

屈服强度 Rp0.2 / MPa

延伸率 A / %

硬度

软态/固溶态

800–1000

400–600

30–50

200–260 HV

冷轧约 25%

1200–1400

1000–1200

8–15

350–450 HV

冷轧约 50%

1500–1700

1300–1500

4–8

450–550 HV

冷轧约 75%

1800–2000

1600–1800

2–5

550–600 HV

冷轧 + 时效

2000–2400

1800–2100

2–6

550–650 HV

物理性能：

弹性模量 E：约 190–210 GPa

切变模量 G：约 70–75 GPa

密度：约 8.3 g/cm³

泊松比：约 0.30

熔点：约 1425°C

磁性：低磁/无磁，冷加工+时效后磁导率更低。

国内 3J21 带材常见保证值示例：

软态：Rm ≤ 980 MPa，A ≥ 25%；

冷轧硬态：Rm ≥ 1370 MPa，A ≥ 5%；

冷轧+时效：Rm ≥ 1760 MPa，A ≥ 3%。
不同厚度和冷加工量会有差异。

三、加工说明

固溶处理
通常 1100–1150°C 保温后水淬或快速冷却，获得软态，便于后续冷加工和成形。

冷加工
可冷轧、冷拉、冲压、弯曲、绕簧。加工硬化倾向大，道次变形量建议 10–30%，必要时中间退火：1050–1150°C 快冷。

时效硬化
冷加工后进行时效：480–520°C × 3–5 h，空冷。典型制度为 500°C × 4 h。冷加工量越大，时效后强度越高；温度过高会过时效软化。

成形
剧烈成形建议在软态或半硬态进行，最终通过冷作+时效达到弹性要求。硬态带材弯曲半径不宜过小，一般最小弯曲半径约为带厚的 1–3 倍，硬态需增大。

焊接
可激光焊、点焊、电子束焊，但焊接会破坏冷作强化，焊后性能下降。若必须焊接，焊后通常需固溶+时效，但耐蚀性和强度可能仍低于母材。

表面与医疗处理
去油、酸洗、钝化。医疗植入件常按 ASTM F86 或相关医疗标准进行表面处理与清洁。

切削加工
切削性较差，建议硬质合金刀具、低速大进给、充分冷却。

采购建议
订货时应注明：牌号 UNS R30003 / 3J21、执行标准、交货状态（软态/冷轧硬态/弹簧回火/时效态）、冷加工量、时效制度、厚度、宽度、边缘状态、表面要求及力学性能。医疗级需附符合 ASTM F1058 / ISO 5832-7 的质保书。