3J1
一、3J1概述
3J1鎂金屬是鐵-鎳-鉻系奧氏體發展加強型高伸縮性鎂金屬。固溶除理后享有比較好的彈塑性,密度低,易精加工熔融。經固溶或冷應力應變后追訴時效除理,領取高的測力耐磨性方面和伸縮性耐磨性方面。
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。
1.13J1材料鋼種3J1(Ni36CrTiAl)。
1.23J1相進類型ЭИ702,36HXTЮ(美國)。
1.33J1素材的工藝應用標準化單位3J1合金屬屬的工藝應用標準化單位YB/T5256—1993《延展能力零件用合金屬屬3J1和3J53工藝應用狀況》。
1.43J1化學上的化學物質見表1-2。
表1-2[1]%
C | Mn | Si | P | S | Ni | Cr | Mo | Ti | Al | Fe |
≤0.05 | ≤1.00 | ≤0.80 | ≤0.020 | ≤0.020 | 34.5~36.5 | 11.5~13.0 | - | 2.70~3.20 | 1.00~1.80 | 余下量 |
1.53J1熱進行處理監督制度見表1-3。
1.63J1優良品種尺寸規格與供應商情況下見表1-4。
表1-3[1,2]
優良品種或必須 | 熱整理獎懲制度 |
帶材 | 920~950℃固溶+650~750℃,實效2~4h,空冷或爐冷 |
冷應變速率+600~700℃,時效性2~4h,空冷或爐冷 | |
絲材 | 冷應力應變+500~700℃,追訴時效2~4h,空冷或爐冷 |
棒材 | 冷應力應變+650~750℃,期限2~4h,空冷或爐冷 |
帶鋼(鍛)材 | 950~980℃固溶+700~750℃,時限≥4h,空冷或爐冷 |
表1-4[1,2]mm
品類和心態 | 冷軋鋼帶材 | 冷拔絲材 | 冷拉磨光棒材 | 帶鋼圓球 | 鍛材 | 熱軋鋼扁材 |
板厚為和直徑為(棱長) | 0.05~3.5 | 0.10~6.0 | 3.0~30.0 | 6.0~25.0 | >5~100 | 4.0~13 |
屏幕寬度匹配 | 50~250 | - | - | - | - | - |
的長度 | - | - | - | ≤500 | ≤300 | ≥300 |
1.73J1熔練與鑄造流程鎂合金所采用蒸空自感器爐熔練或蒸空自感器爐熔練加蒸空自耗爐重熔。
1.83J1應運概貌與特定要此類合金類是20世際60朝代的排名第一號,中國國內研發與應運5年。主耍用來開發各種各樣航空運輸用活力敏感脆弱組件及耐或結垢物料的零件加工,如膜盒、膜片、條紋管、傳大桿、隔板和活力節鋼結構材料構件等。
二、3J1物理及化學性能
2.13J1熱性食物能
2.1.13J1線增大比率該組成金在固溶加時限的情形下,其年均線增大比率(20~100℃)=(12.0~14.0)?10-6℃-1[1,3,4]。
2.23J1體積密度計算冷應變速率加追訴時效情況下合金鋼的體積密度計算ρ=8.0g/cm3[1,4]。
2.33J1電的性能在冷扭曲+時長睡眠狀態下ρ=1.02μΩ?m[3]。
2.43J1永久磁鐵能固溶加追訴時效情況的3J1鎳鋼,其磁化率χm=(12.5~205)?10-11[4,5]。
2.53J1有機化學效果該金屬對、酸、氫被銹蝕鈉、含石化、鍋爐輕質燃料油和潤滑情況油等被銹蝕有機溶劑,和在海洋能和熱帶氣象氣象條件下,有適合的耐被銹蝕性[4,5]。
三、3J1力學性能
3.13J1新技術規格規程的性能方面
3.1.13J1交付狀態下硬質合金材的流體力學性能參數見表3-1。
表3-1[1]
的情形和品種 | (δ或d)/mm | σb/MPa | δ/% |
固溶態帶材 冷磨砂材 | 0.20~0.50 0.20~3.0 | ≤981 ≥981 | ≥20 - |
3.1.23J1收貨心態合金屬材經時效性補救后的結構力學功效見表3-2。
表3-2[1,2]
程序和明細 | (δ或d)/mm | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ/% |
帶鋼+時長帶材 固溶+時限帶材 冷拉+法定期限帶材 冷拉+時間帶材 熱鍛(軋)材固溶+法定期限 | 0.20~2.50 0.20~1.00 0.50~5.0 3.0~18.0 6.0~25.0 | ≥1373 ≥1177 ≥1471 ≥1373 ≥1177 | ≥981 ≥735 - - - | ≥5 ≥8 ≥5 ≥5 ≥10 |
注:厚度>0.10mm的帶材和d>0.20mm的絲材,其抗拉強度也應符合表中要求;規定非比例伸長應力σPO.2值適用于厚度大于0.50mm的帶材。
3.23J1制冷及各方面工作溫度下的流體熱學耐熱性差異方式的各種合金制冷流體熱學耐熱性見表3-3。
3.33J1持續和熱變形機械性能
3.43J1困乏使用性能
3.53J1回彈力性能參數見表3-4。
表3-3[1]
動態 | 帶材試件材料壁厚/mm | σb/MPa | δ/% | HV |
920~950℃,以1.3℃/min網絡速度水套冷卻后 | 0.10~0.20 | 588~735 | 20~27 | 150~190 |
920~950℃,以1.3℃/min時速水套待冷卻+720℃,時長2h | 0.10~0.20 | 1275~1295 | 14~16 | 350~390 |
60%~65%冷應變速率 | 0.10~0.20 | 1280~1304 | 4~6 | - |
60%~65%冷應對+650℃,有效期2h | 0.10~0.20 | 1471~1600 | 6~7 | 400~480 |
表3-4[1]
狀態下 | E/GPa | G/GPa | βE/10-6℃-1 |
固溶+有效期 冷應變力+時限 | 176~196 186~206 | 77~78 76~78 | -200~250 -200~350 |
四、3J1組織結構
4.13J1相變環境高溫鎳鋼在900℃之內(達920~980℃)固溶處置后,為二相奧氏體公司。固溶或經冷應對后實效處置,約在500℃,從奧氏體中開使揮發γ′[(Ni,Fe)3(Al,Ti)]水解精煉相,600℃之內揮發不斷,650~750℃揮發量達大值(含鉬的鎳鋼環境高溫偏限額)。在750℃之內揮發相開使熔化分解性,900℃之內熔化分解性重新。
4.23J1時候-溫濕度-機構轉換直線
4.33J1鎳鋼材料企業架構采用方式的鎳鋼材料基本性企業為;奧氏體基體加γ′[(Ni,Fe)3(Al,Ti)]型增幅相,并含有小量的增碳物和Fe2Mo拉氏相(含Mo鎳鋼材料)。
五、3J1工藝性能與要求
5.13J1成型法能參數和金的熱應對溫,為350~1140℃,對其進行鍛、軋等熱加工生產制作,其加工生產制作能參數穩定。
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。
5.23J1焊使用安全性能指標和金鋼在固溶情況下比在時間情況下有較好的焊使用安全性能指標,可去氣焊、縫焊、氬弧焊、電子器件束焊,及其銅、銀基硬釬焊。在時間處理后,氣焊、縫焊使用安全性能指標差異。在和金鋼單單從表面鍍鎳后可去底溫錫、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。
5.33J1部件熱操作工藝流程為防范鎳鋼外表被氧化,的成品熱操作宜在抽真空或呵護氛圍音樂條件下對其進行。
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(見1.5),一般在保證*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圖5-1,從圖可見,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(見1.5)。
固溶處理后的時效,隨時效溫度的提高強化效果增強。3J1在660~700℃達到時效強化的峰值;含鉬的合金在達到時效強化的峰值,溫度繼續升高,強化效果很快降低。見圖5-2。
經應變形后的合金時效,亦稱硬時效。因冷應變促進時效析出過程,提高時效強化效果。冷應變使合金的時效強化峰值溫度向低溫方向移動。冷應變率越大,時效溫度也越偏低。較合適的冷應變率一般為50%~70%。合金經一定的冷應變加工,并在稍低的溫度下時效,對減少彈性滯后和后時效有利[6]。
5.43J1外表面除理工學藝不銹鋼熱除理后的空氣氧化皮,可適用堿浸-酸洗工藝連合操控辦法清理。液溫濕度不應大于500℃。酸液適用“三酸”水溶劑,在50~80℃溫濕度下做。
酸洗后可用稀水溶液短時間漂白,后用石灰水中和零件表面的殘酸。
5.53J1車削代制作代制作與削磨穩定性固溶睡眠壯態的金屬硬性較低,最易車削代制作等各樣機代制作。冷應力應變睡眠壯態和時限睡眠壯態的金屬也可以實行機代制作,但較難。元器件一樣 在固溶睡眠壯態代制作成毛壞,時限治理后再精代制作到特殊要求的尺寸。金屬的削磨穩定性更好。
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