精密合金3J2卷材固溶硬度

時間：2024-12-02作者：上海威勵金屬集團(tuán)有限公司瀏覽：7

3J2精密合金概述：

3J2合金是鐵-鎳-鉻系奧氏體沉淀強(qiáng)化型高性合金。固溶處理后具有良好的塑性，硬度低，易加工成型。經(jīng)固溶或冷應(yīng)變后時效處理，獲得高的力學(xué)性能和性性能。

該類合金具有較高的強(qiáng)度、高的性模量，較小的性后效和滯后、弱磁性、良好的耐蝕性和熱穩(wěn)定性等特點(diǎn)，能在較高的溫度、較大的應(yīng)力或腐蝕性介質(zhì)條件下工作。3J2是在3J1合金的基礎(chǔ)上，加入5%和8%鉬的合金，具有高的耐熱性，使用溫度分別可提高到350℃和450℃.該類合金也能在低溫（如近-200℃）下使用。

3J2精密合金物理及化學(xué)性能： 

1、3J2合金熱性能：線膨脹系數(shù)：

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

2、3J2合金密度：冷應(yīng)變加時效狀態(tài)合金的密度ρ=8.0g/cm3[1,4]。

3、3J2合金電性能：在固溶＋時效狀態(tài)下ρ=1.0～1.1μΩm[3]。

4、3J2合金磁性能：固溶加時效狀態(tài)的3J2合金，其磁化率χm=(12.5～205)×10-11[4,5]。

5、3J2合金化學(xué)性能：該類合金對含硫石油、燃料油和潤滑油等腐蝕介質(zhì)，以及在海洋和熱帶氣候條件下，具有較好的耐腐蝕性[4，5]。

3J2精密合金組織結(jié)構(gòu)：

1、3J2合金相變溫度：合金在900℃以上（980～1100℃）固溶處理后，為單相奧氏體組織，在含鉬的3J2合金中除了奧氏相外，還有少量Fe2Mo拉氏相。固溶或經(jīng)冷應(yīng)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(qiáng)化相，600℃以上析出，650～750℃析出量達(dá)大值（含鉬的合金溫度偏上限）。在750℃以上析出相開始溶解，900℃以上溶解完畢。          

2、3J2合金時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線：

3、3J2合金組織結(jié)構(gòu)：使用狀態(tài)的合金基本組織為；奧氏體基體加γ′[(Ni,Fe)3(Al,Ti)]型強(qiáng)化相，并含有少量的碳化物和Fe2Mo拉氏相（含Mo合金）。

3J2精密合金工藝性能與要求：

1、3J2成形性能：合金的熱應(yīng)變溫度，3J2為1000～1150℃，進(jìn)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(yīng)變加工制成薄帶和細(xì)絲，或用沖壓、擠壓等方法制成形狀復(fù)雜的性元件。冷拉絲材彎曲、纏繞性能良好。

2、3J2合金焊接性能：合金在固溶狀態(tài)下比在時效狀態(tài)下有好的焊接性能，可進(jìn)行點(diǎn)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(diǎn)焊、縫焊性能較差。在合金表面鍍鎳后可進(jìn)行低溫錫、鉛軟釬焊。

合金在固溶狀態(tài)下焊接，焊后時效處理。在時效后焊接，應(yīng)注意不要使零件溫度過時效溫度，以免降低合金性能。

3、3J2合金零件熱處理工藝：為防止合金表面，成品熱處理宜在真空或保護(hù)氣氛條件下進(jìn)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900℃固溶時，合金為兩相組織；過1100℃后，將引起晶粒長大，而且不均勻。含鉬的合金熱穩(wěn)定性較高，可適當(dāng)提高固溶溫度。固溶溫度根據(jù)合金成分、品種和不同性能要求等因素合理選擇（見1.5），一般在保固溶條件下，應(yīng)盡量選擇較低的溫度。經(jīng)不同溫度固溶處理的3J2合金，其強(qiáng)度與時效溫度的關(guān)系見圖5-1，從圖可見，隨固溶溫度的升高，時效后的強(qiáng)度下降。

時效處理：合金經(jīng)時效處理后獲得高的力學(xué)性能和性性能。應(yīng)根據(jù)時效前的合金品種、狀態(tài)和使用性能等因素合理選擇時效處理制度（見1.5）。

固溶處理后的時效，隨時效溫度的提化效果增強(qiáng)。含鉬的合金在達(dá)到時效強(qiáng)化的峰值，溫度繼續(xù)升高，強(qiáng)化效果很快降低。見圖5-2。

經(jīng)應(yīng)變形后的合金時效，亦稱硬時效。因冷應(yīng)變促進(jìn)時效析出過程，提高時效強(qiáng)化效果。冷應(yīng)變使合金的時效強(qiáng)化峰值溫度向低溫方向移動。冷應(yīng)變率越大，時效溫度也越偏低。較合適的冷應(yīng)變率一般為50%～70%。合金經(jīng)一定的冷應(yīng)變加工，并在稍低的溫度下時效，對減少性滯后和后時效有利[6]。

4、3J2合金表面處理工藝：合金熱處理后的皮，可采用堿浸-酸洗聯(lián)合操作方法。液溫度不宜過500℃。酸液采用“三酸”水溶液，在50～80℃溫度下進(jìn)行。酸洗后可用稀水溶液短時間白，后用石灰水中和零件表面的殘酸。

5、3J2合金切削加工與磨削性能：固溶狀態(tài)的合金硬度較低，易于切削等各種機(jī)加工。冷應(yīng)變狀態(tài)和時效狀態(tài)的合金也能進(jìn)行機(jī)加工，但較難。零件一般在固溶狀態(tài)加工成毛坯，時效處理后再精加工到要求尺寸。合金的磨削性能良好。

3J2精密合金品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)：

1、品種分類：上海威勵集團(tuán)可生產(chǎn)各種規(guī)格的3J2無縫管、3J2鋼板、3J2圓鋼、3J2鍛件、3J2法蘭、3J2圓環(huán)、3J2焊管、3J2鋼帶、3J2絲材及配套3J2焊材。

2、交貨狀態(tài)：無縫管：固溶+酸白，長度可定尺；板材：固溶、酸洗、切邊；焊管：固溶酸白+RT%探傷，鍛件：退火+車光；棒材以鍛軋狀態(tài)、表面磨光或車光；帶材經(jīng)冷軋、固溶軟態(tài)、去皮交貨；絲材以固溶酸洗盤狀或直條狀、固溶直條細(xì)磨光狀態(tài)交貨。

熱處理名詞解釋： ①退火：實(shí)質(zhì)是將高速鋼從奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)化。作用是降低高速鋼表面硬度，提高塑性，以利于切削等冷變形加工；使鋼的成分均勻，改善性能，為進(jìn)一步熱處理做準(zhǔn)備；應(yīng)力，以防止變形或開裂。 ②正火：通過網(wǎng)狀碳化物來改善鋼的切削性能；通過細(xì)化晶粒來內(nèi)應(yīng)力；某些特定情況下，如C<0.4%的中低碳鋼可代替退火或進(jìn)行不太重要的加工。 ③淬火:實(shí)質(zhì)是將過冷的奧氏體向馬氏體或者珠光體轉(zhuǎn)變。需配合不同的回火，達(dá)到所需的力學(xué)性能。 ④回火：配合淬火調(diào)整力學(xué)性能；保工件的尺寸與形狀不變；內(nèi)應(yīng)力，防止開裂和變形。 ⑤調(diào)質(zhì)：實(shí)質(zhì)是淬火與高溫回火的組合，作為綜合力學(xué)性能的終熱處理；也是軟氮化的預(yù)熱處理。 ⑥滲碳：強(qiáng)化表面，提高鋼的表面硬度和。 ⑦氮化：適用于有腐蝕要求和高的要求的模具，較優(yōu)的高速鋼表面硬度和。


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