一、概述

 

3J1合金是鐵-鎳-鉻系奧氏體沉淀強化型高彈性合金。固溶處理后具有良好的塑性，硬度低，易加工成型。經固溶或冷應變后時效處理，獲得高的力學性能和彈性性能。 該類合金具有較高的強度、高的彈性模量，較小的彈性后效和滯后、弱磁性、良好的耐蝕性和熱穩定性等特點，能在較高的溫度、較大的應力或腐蝕性介質條件下工作。3J1可在250℃以下工作。該類合金也能在低溫（如近-200℃）下使用。

 

3J1熔煉與鑄造工藝 合金采用真空感應爐熔煉或真空感應爐熔煉加真空自耗爐重熔

 

3J1應用概況與特殊要求 該類合金是20世紀60年代的老牌號，國內生產與應用多年。主要用于制造各種航空用彈性敏感元件及耐硝酸或其他腐蝕介質的零件，如膜盒、膜片、波紋管、傳送桿、擋板和其他彈性結構件等。

 

3J1線膨脹系數 該組合金在固溶加時效狀態下，其平均線膨脹系數(20～100℃)=(12.0～14.0)×10-6℃-1[1,3,4]。

 

3J1化學性能 該合金對硝酸、磷酸、氫氧化鈉、含硫石油、燃料油和潤滑油等腐蝕介質，以及在海洋和熱帶氣候條件下，具有較好的耐腐蝕性

 

3J1相變溫度 合金在900℃以上（達920～980℃）固溶處理后，為單相奧氏體組織。固溶或經冷應變后時效處理，約在500℃，從奧氏體中開始析出γ′[(Ni,Fe)3(Al,Ti)]沉淀強化相，600℃以上析出迅速，650～750℃析出量達 大值（含鉬的合金溫度偏上限）。在750℃以上析出相開始溶解，900℃以上溶解 畢

 

3J1工藝性能與要求

 

 3J1成形性能 合金的熱應變溫度，為350～1140℃，進行鍛、軋等熱加工，其加工性能良好。

 

固溶處理后，合金塑性良好，可冷應變加工制成薄帶和細絲，或用沖壓、擠壓等方法制成形狀復雜的彈性元件。厚度0.20～1.00mm的3J1合金軟態帶材的杯突值不小于8.5mm。冷拉絲材彎曲、纏繞性能良好。

 

 3J1焊接性能 合金在固溶狀態下比在時效狀態下有 好的焊接性能，可進行點焊、縫焊、氬弧焊、電子束焊，以及銅、銀基硬釬焊。在時效處理后，點焊、縫焊性能較差。在合金表面鍍鎳后可進行低溫錫、鉛軟釬焊。

 

合金在固溶狀態下焊接，焊后時效處理。在時效后焊接，應注意不要使零件溫度超過時效溫度，以免降低合金性能。

 

3J1零件熱處理工藝 為防止合金表面氧化，成品熱處理宜在真空或保護氣氛條件下進行。

 

    固溶處理：固溶溫度對合金的加工性能和時效處理后的性能影響較大。溫度低于900℃固溶時，合金為兩相組織；超過1100℃后，將引起晶粒長大，而且不均勻。含鉬的合金熱穩定性較高，可適當提高固溶溫度。固溶溫度根據合金成分、品種和不同性能要求等因素合理選擇，一般在保證 全固溶條件下，應盡量選擇較低的溫度。

 

經不同溫度固溶處理的3J1合金，其強度與時效溫度的關系見，隨固溶溫度的升高，時效后的強度下降。

 

時效處理：合金經時效處理后獲得高的力學性能和彈性性能。應根據時效前的合金品種、狀態和使用性能等因素合理選擇時效處理制度