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。
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℃以上析出迅速,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。
3、3J2合金零件热处理工艺: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:合金热处理后的氧化皮,可采用碱浸-酸洗联合操作方法。
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。
酸洗后可用稀水溶液短时间漂白,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、去氧化皮交货;丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。
3J2 材料各种规格:
3J2 棒材规格:Φ10mm-300mm,长度2米至6米;线材规格:直条或盘圆:Φ5.5-25;板材/带材规格:箔材:0.2mm以下,薄板:0.2-4.0mm,中板:4-20mm,厚板:20-60mm,特厚板:60mm;管材和teshu需求可以来咨询定制。
3J2 材料交货状态:
3J2 1、棒材以锻轧状态、黑皮态、磨光态或车光态供应;2、圆饼和环坯以锻态供应;3、环件以固溶状态供应;4、板材经固溶、碱酸洗、矫直和切边后供应;带材经冷轧、固溶、去yang化皮交货;丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。
板带材表面:亮面、2B面、B(6k)镜面、8K镜面、拉丝面、磨砂面 精板表面:亮面,雾面,亚光面,镜面,还可按客户要求镀其他光色。
板带材表面:亮面、2B面、B(6k)镜面、8K镜面、拉丝面、磨砂面 精板表面:亮面,雾面,亚光面,镜面,还可按客户要求镀其他光色。
3J2 加工中会产生的缺陷:
3J2 大家在加工中要注意下以下几点(1)粉尘、浮铁粉嵌入在材料表面上(2)粗糙研磨和粗糙表面能够发生腐蚀和沉积物,(3)焊工在薄板表面引弧时,保护膜受损(4)油脂油漆笔印残余粘合剂。
3J2 主要应用:一般适用于制造xiao酸,cu酸的生产和轻工,纺织等工业中的既要要求强韧性又耐腐蚀的轴,活塞杆,泵等零件。