3J1
一、3J1概述
3J1各種鎂合金是鐵-鎳-鉻系奧氏體析出升星型高剛性各種鎂合金。固溶外理后具有著優異的韌度,對抗強度低,易生產制作做成型。經固溶或冷應對后時長外理,換取高的熱學性能方面方面和剛性性能方面方面。
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的材料鋼號3J1(Ni36CrTiAl)。
1.23J1類似鋼材型號ЭИ702,36HXTЮ(芬蘭)。
1.33J1裝修材料的枝術性標準規范規范3J1鎳鋼的枝術性標準規范規范YB/T5256—1993《可塑性器件用鎳鋼3J1和3J53枝術性的條件》。
1.43J1化學物質材料見表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 | 剩余 |
1.53J1熱進行處理機制見表1-3。
1.63J1產品的規格與供給的情況見表1-4。
表1-3[1,2]
產品種類或規定要求 | 熱外理體系 |
帶材 | 920~950℃固溶+650~750℃,時效性2~4h,空冷或爐冷 |
冷應變力+600~700℃,有效期2~4h,空冷或爐冷 | |
絲材 | 冷應變速率+500~700℃,法定期限2~4h,空冷或爐冷 |
棒材 | 冷應力+650~750℃,限期2~4h,空冷或爐冷 |
熱軋鋼(鍛)材 | 950~980℃固溶+700~750℃,時效性≥4h,空冷或爐冷 |
表1-4[1,2]mm
品種和情形 | 冷軋鋼板帶材 | 冷拔絲材 | 冷拉磨光棒材 | 冷軋圓球 | 鍛材 | 軋鋼扁材 |
強度和外徑(周長) | 0.05~3.5 | 0.10~6.0 | 3.0~30.0 | 6.0~25.0 | >5~100 | 4.0~13 |
長寬 | 50~250 | - | - | - | - | - |
大小 | - | - | - | ≤500 | ≤300 | ≥300 |
1.73J1融煉與鑄工加工制作工藝 合金類主要采用負壓紅外感覺爐融煉或負壓紅外感覺爐融煉加負壓自耗爐重熔。
1.83J1操作情況與特有規范此種鎂合金是20世際60年間的老字號號,我國的生產與操作幾十年。最主要的應用在制作業各種各樣的航天用韌性神經敏感pcb板及耐或銹蝕導電介質的產品,如膜盒、膜片、波浪紋管、傳送數據桿、側板和韌性形式件等。
二、3J1物理及化學性能
2.13J1溫性能
2.1.13J1線熱熱脹標準值該組和金在固溶加時限工作狀態下,其均勻線熱熱脹標準值(20~100℃)=(12.0~14.0)?10-6℃-1[1,3,4]。
2.23J1導熱系數冷應變力加時限情形鎳鋼的導熱系數ρ=8.0g/cm3[1,4]。
2.33J1電性在冷發生形變+期限動態下ρ=1.02μΩ?m[3]。
2.43J1永磁鐵能固溶加時長的狀態的3J1合金屬,其磁化率χm=(12.5~205)?10-11[4,5]。
2.53J1物理效能該金屬對、酸、氫防氧化鈉、含頁巖油、輕質燃料油油和滑潤油等腐化性物質,及及在海上和亞熱帶新疆氣候標準下,還具有更好的耐腐化性性[4,5]。
三、3J1力學性能
3.13J1高技術標準單位指定的耐腐蝕性
3.1.13J1交期情況錳鋼材的測力耐腐蝕性見表3-1。
表3-1[1]
程序和類種 | (δ或d)/mm | σb/MPa | δ/% |
固溶態帶材 冷不銹鋼拉絲材 | 0.20~0.50 0.20~3.0 | ≤981 ≥981 | ≥20 - |
3.1.23J1訂貨情形鎂合金材經法定期限整理后的力學性性見表3-2。
表3-2[1,2]
工作狀態和木種 | (δ或d)/mm | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ/% |
帶鋼+時限帶材 固溶+法定期限帶材 冷拉+時長帶材 冷拉+時效性帶材 熱鍛(軋)材固溶+時間 | 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制冷及各方面溫濕度下的測力效能各個情況的碳素鋼制冷測力效能見表3-3。
3.33J1經久耐用和應力松弛耐磨性
3.43J1身體疲勞使用性能
3.53J1可塑性特點見表3-4。
表3-3[1]
方式 | 帶材鋼材拉伸試驗強度/mm | σb/MPa | δ/% | HV |
920~950℃,以1.3℃/min流速水套空氣冷卻 | 0.10~0.20 | 588~735 | 20~27 | 150~190 |
920~950℃,以1.3℃/min轉速水套冷卻塔+720℃,期限2h | 0.10~0.20 | 1275~1295 | 14~16 | 350~390 |
60%~65%冷應力 | 0.10~0.20 | 1280~1304 | 4~6 | - |
60%~65%冷應力+650℃,有效期2h | 0.10~0.20 | 1471~1600 | 6~7 | 400~480 |
表3-4[1]
的狀態 | E/GPa | G/GPa | βE/10-6℃-1 |
固溶+有效期 冷應變速率+時效性 | 176~196 186~206 | 77~78 76~78 | -200~250 -200~350 |
四、3J1組織結構
4.13J1相變工作體溫各種和金在900℃及及上述(達920~980℃)固溶外理后,為二相奧氏體組建。固溶或經冷應力應變后法定期限外理,約在500℃,從奧氏體中慢慢進行揮發γ′[(Ni,Fe)3(Al,Ti)]濾渣精煉相,600℃及及上述進行揮發飛速,650~750℃進行揮發量達大值(含鉬的各種和金工作體溫偏限額)。在750℃及及上述進行揮發相慢慢融化,900℃及及上述融化重新。
4.23J1的時間-室溫-策劃 轉化曲線圖
4.33J1各種鋁碳素鋼聚集構成選用狀況的各種鋁碳素鋼一般聚集為;奧氏體基體加γ′[(Ni,Fe)3(Al,Ti)]型突破相,并具有刺激性多量的炭化物和Fe2Mo拉氏相(含Mo各種鋁碳素鋼)。
五、3J1工藝性能與要求
5.13J1擠壓鑄造耐腐蝕性各種合金的熱應對熱度,為350~1140℃,來鍛、軋等熱生產工藝,其生產工藝耐腐蝕性良好的。
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焊工藝耐磨性鎂鎂合金在固溶階段下下比在限期階段下下有更佳的焊工藝耐磨性,可開展碰焊、縫焊、氬弧焊、電子技術束焊,、銅、銀基硬釬焊。在限期操作后,碰焊、縫焊耐磨性稍差。在鎂鎂合金外面鍍鎳后可開展環境溫度錫、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鑄件熱加工外理工學藝為嚴防硬質合金表層防氧化,樣品熱加工外理宜在進口真空或保障氛圍音樂條件下做出。
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的表面除理工學藝碳素鋼熱除理后的氧化的皮,可選擇堿浸-酸洗磷化合作運作方式方法清空。液室溫不應該不低于500℃。酸液選擇“三酸”水硫酸銅溶液,在50~80℃室溫下實行。
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鉆削粗手工激光精加工廠與銑削使用性能指標固溶壯態的錳鋼光潔度較低,非常容易鉆削等多種機粗手工激光精加工廠。冷應對壯態和有效期壯態的錳鋼能夠實行機粗手工激光精加工廠,但較難。組件普遍在固溶壯態粗手工激光精加工廠成毛壞,有效期處置后再精粗手工激光精加工廠到規定要求長寬高。錳鋼的銑削使用性能指標健康。
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