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3J53恒弹性合金材质 3J53成分

更新：2022/3/14 16:51:56 点击：

品牌：沃乘
型号： 3J53

产品介绍

恒弹性合金概述

3J53、3J58、3J59、3J61、Ni41CrTiMo 均属于Fe-Ni-Cr-Ti系铁磁性沉淀强化型恒弹性合金。固溶处理后，塑性良好，硬度低，易加工成形。固溶或经冷应变后时效处理，获得强化和良好的恒弹性性能。该组合金具有小的弹性模量（或频率）温度系数、高的机械品质因数、良好的波速一致性、较高的强度和弹性模量、较小的弹性后效和滞后、线膨胀系数低、加工性能好和较好的耐腐蚀性等优良性能。

3I58与 3I53.是很相近的合金;主要差别在于3I58合金比3I53合金含镍量稍高、铬含量范围变窄;频率温度系数较小，且对化学成分的波动不甚敏感，较为稳定;磁性能高，而力学性能稍低，使用温度范围稍宽;3J53合金较多的用于弹性敏感元件，而 3J58合金较多的用于频率元件。

3J59、3J61和 Ni41CrTiMo 合金是在 3J5、3J58合金的基础上，通过调整镍、铬、钛的含量，并分别加入锆和锗，钼和铜，钼和铬等元素而产生的新合金。这三种合金与 3J53、3J58合金相比，其频率温度系数对热处理制度的敏感性较小。

1.1 材料牌号 3J53（Ni42CrTi）），3J58（Ni43CrTi），3J59（Ni43CrTiZrGe），3J61（Ni43CrTiMoCu），Ni41CrTiMo。

3J53的化学成分
合金	%	磷	硫	镍	钛	铝
3J53	小			41.5	2.3	0.5
3J53	大	0.02	0.02	43	2.7	0.8
合金	%	碳	锰	硅	铬	铁
3J53	小				5.2	余
3J53	大	0.05	0.8	0.8	5.8	量

1.2

品种规格与供应状态 合金通常以冷拉丝材、冷拉棒材、冷拉磨光棒材、冷轧带材、固溶软状态带材、冷加工管材、热锻或热轧圆材、扁材等供应。

熔炼与铸造工艺根据使用要求，合金可采用下述几种方法熔炼;A;真空感应炉熔炼;B.∶非直空感应炉熔炼加电渣炉熔;C;真空感应炉熔炼加真空自耗炉重熔;D;非真空感应炉加真空自耗炉重熔。

应用概况与特殊要求 3J53 和3J58合金是 20世纪 60 年代的老牌号，国内已生产与应用多年，在航空上已获得广泛应用。主要用于受拉、压、弯曲应力作用的弹性敏感元件和纵拒或弯曲振动模式的频率元件，例如，要求弹性模量（或频率）恒定的各种敏感元件、压力传感器、信号力矩及挠性宅螺的挠性头等;也可用来制造膜盒、膜片、振动筒、波纹管，精密弹簧，张丝、超机械滤波器等。

3J59、3J61和Ni41CrTiMo 恒弹性合金，是70年代中期研制的新材料，主要用于制造频率元件。如机械滤波器振子、谐振器音叉;也可用于制造弹性敏感元件，如膜盒、膜片等

组织结构

相变温度合金在900C以上固溶处理后，为单相奥氏体组织。固溶或经冷应变后时效处理，约在 500C时，开始从基体中析出沉淀强化相Y「（Ni，Fe）;（Al，Ti）7。在 600C以上析出迅速，在650~750C析出量达最大值。温度高于750C时，Y'相开始溶解，900℃以上溶解完毕。

在 800C左右合金内部开始有η相（Ni3Ti析出。7相主要由固溶体中析出，少量由Y'相转变而来。在 850 C以上η相开始溶解，950 C以上溶解完华。

时间-温度-组织转变曲线

合金组织结构使用状态下的合金基本组织为;奥氏体基体加 γ'相，并含有少量的碳化物。

工艺性能与要求

成形性能合金冷热加工性能良好。热加工温度为1130～1180℃C，不宜低于 950℃。冷加工中间软化淬火，可在950～1100 C进行，细丝、箔带的中间软化处理，宜在保护气氛下进行。

固溶状态合金，硬度较低，塑性良好，易于冷应变加工和成形加工。带材可深冲成形。冷应变状态带材可进行小应变率的冲压成形。冷拉丝材的弯由，缠绕性能良好。时效状态合金不官再进行冲压或变曲成形。

焊接性能合金在固溶状态比时效状态具有更好的焊接性能。可进行氩弧焊等离子弧焊、电子束焊、激光束焊。用低温焊料进行软焊性能差，不宜采用。用铜、银基钎料进行硬钎焊，钎接性能良好。高于合金时效温度的焊接，应在固溶处理后进行，焊后时效处理。低于时效温度（不超过750 C）焊接，可在时效处理后进行。

零件热处理工艺为获得光亮表面、零件最终热处理宜在保护气氛或真空条件下进行。固溶处理;合金一般在 950～1050℃C、保温 |5～40min后，迅速水淬，可获得晶粒较细的单相奥氏体组织。温度太低，固溶不完全;温度太高晶粒长大、不均匀。应严格控制固溶处理工艺，否则，对合金的冷加工性能和时效处理后的力学和恒弹性性能将产生不良影响。一般情况下，在保证完全固溶的前题下，应尽量选择较低的固溶温度，尤其对做弹性元件的合金更是如此。

固溶处理温度对 3J53合金力学性能的影响见图5-1。由图5-1 可知，随固溶温度的提高，强度下降，断后伸长率提高，950C以上，力学性能变化不大。

时效处理;固溶或冷应变后时效处理，从过饱和固溶体中析出 γ'相，使合金获得沉症强化;与此同时，由干 γ'相的析出，使合金基体中的镍含量减少，导致合金磁性能参数的变化，这也是获得良好恒弹性性能的重要条件。时效处理过程，就是选择话当的热处理工艺，控制 γ'相的析出量和分布形态，以获得优良性能的过程。时效处理工艺参数，应根据合金成分、产品品种、状态和用途等因素合理选取