3J01
1.3J01概述
3J01合金是鐵-鎳-鉻系奧氏體沉淀強(qiáng)化型高彈性合金。固溶處理后具有的塑性，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)性能和彈性性能。
3J01合金具有較高的強(qiáng)度、高的彈性模量，較小的彈性后效和滯后、弱磁性、的耐蝕性和熱穩(wěn)定性等特點，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。3J1可在250℃以下工作。該類合金也能在低溫（如近-200℃）下使用。
2.3J01對應(yīng)各國牌號
3.3J01成分表
| 元素 | C | Mn | Si | P | S | Cr | Ni | Al | Ti | Fe |
| 3J01 | 0.05 | 1 | 0.8 | 0.02 | 0.02 | 11.5-13 | 34.5-36.5 | 1-1.8 | 2.7-3.2 | 余量 |
4.3J01熱處理制度
| 產(chǎn)品形式 | 熱處理制度 |
| 帶材 | 920～950℃固溶＋650～750℃，時效2～4h，空冷或爐冷 |
| 冷應(yīng)變＋600～700℃，時效2～4h，空冷或爐冷 |
| 絲材 | 冷應(yīng)變＋500～700℃，時效2～4h，空冷或爐冷 |
| 棒材 | 冷應(yīng)變＋650～750℃，時效2～4h，空冷或爐冷 |
| 熱軋（鍛）材 | 950～980℃固溶＋700～750℃，時效≥4h，空冷或爐冷 |
5.3J01品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)
| 品種和狀態(tài) | 冷軋帶材 | 冷拉絲材 | 冷拉磨光棒材 | 熱軋圓球 | 鍛材 | 熱軋扁材 |
| 厚度和直徑（邊長） | 0.05～3.5 | 0.10～6.0 | 3.0～30.0 | 6.0～25.0 | >5～100 | 4.0～13 |
| 寬度 | 50～250 | - | - | - | - | - |
| 長度 | - | - | - | ≤500 | ≤300 | ≥300 |
6.3J01熔煉與鑄造工藝
合金采用真空感應(yīng)爐熔煉或真空感應(yīng)爐熔煉加真空自耗爐重熔。
7.3J01應(yīng)用概況與特殊要求
該類合金是20世紀(jì)60年代的老牌號，生產(chǎn)與應(yīng)用多年。主要用于制造各種航空用彈性敏感元件及耐或腐蝕介質(zhì)的零件，如膜盒、膜片、波紋管、傳送桿、擋板和彈性結(jié)構(gòu)件等。
8.3J01物理及化學(xué)性能
3J01熱性能
3J01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。
3J01密度冷應(yīng)變加時效狀態(tài)合金的密度ρ=8.0g/cm3。
3J01電性能在冷變形＋時效狀態(tài)下ρ=1.02μΩ·m。
3J01磁性能固溶加時效狀態(tài)的3J1合金，其磁化率χm=(12.5～205)×10-11。
3J01化學(xué)性能該合金對、酸、氫氧化鈉、含石油、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。
9.3J01力學(xué)性能
3J01技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能
3J01交貨狀態(tài)合金材的力學(xué)性能
| 狀態(tài)和品種 | (δ或d)/mm | σb/MPa | δ/% |
| 固溶態(tài)帶材 | 0.20～0.50 | ≤981 | ≥20 |
| 冷拉絲材 | 0.20～3.0 | ≥981 | - |
3J01交貨狀態(tài)合金材經(jīng)時效處理后的力學(xué)性能
| 狀態(tài)和品種 | (δ或d)/mm | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ/% |
| 冷軋＋時效帶材 | 0.20～2.50 | ≥1373 | ≥981 | ≥5 |
| 固溶＋時效帶材 | 0.20～1.00 | ≥1177 | ≥735 | ≥8 |
| 冷拉＋時效帶材 | 0.50～5.0 | ≥1471 | - | ≥5 |
| 冷拉＋時效帶材 | 3.0～18.0 | ≥1373 | - | ≥5 |
| 熱鍛（軋）材固溶＋時效 | 6.0～25.0 | ≥1177 | - | ≥10 |
注：厚度>0.10mm的帶材和d>0.20mm的絲材，其抗拉強(qiáng)度也應(yīng)符合表中要求；規(guī)定非比例伸長應(yīng)力σPO.2值適用于厚度大于0.50mm的帶材。
3J01室溫及各種溫度下的力學(xué)性能不同狀態(tài)的合金室溫力學(xué)性能。
| 狀態(tài) | 帶材試樣厚度/mm | σb/MPa | δ/% | HV |
| 920～950℃,以1.3℃/min速度水套冷卻 | 0.10～0.20 | 588～735 | 20～27 | 150～190 |
| 920～950℃,以1.3℃/min速度水套冷卻＋720℃，時效2h | 0.10～0.20 | 1275～1295 | 14～16 | 350～390 |
| 60%～65%冷應(yīng)變 | 0.10～0.20 | 1280～1304 | 4～6 | - |
| 60%～65%冷應(yīng)變＋650℃，時效2h | 0.10～0.20 | 1471～1600 | 6～7 | 400～480 |
3J01和蠕變性能
3J01疲勞性能
3J01彈性性能
| 狀態(tài) | E/GPa | G/GPa | βE/10-6℃-1 |
| 固溶＋時效 | 176～196 | 77～78 | －200～250 |
| 冷應(yīng)變＋時效 | 186～206 | 76～78 | －200～350 |
10.3J01組織結(jié)構(gòu)
3J01相變溫度合金在900℃以上（達(dá)920～980℃）固溶處理后，為單相奧氏體組織。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℃以上析出迅速，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。
3J01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）。
11.3J01工藝性能與要求
3J01成形性能合金的熱應(yīng)變溫度，為350～1140℃，進(jìn)行鍛、軋等熱加工，其加工性能。
固溶處理后，合金塑性，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)雜的彈性元件。厚度0.20～1.00mm的3J1合金軟態(tài)帶材的杯突值不小于8.5mm。冷拉絲材彎曲、纏繞性能。
3J01焊接性能合金在固溶狀態(tài)下比在時效狀態(tài)下有的焊接性能，可進(jìn)行點焊、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超過時效溫度，以免降低合金性能。
3J01零件熱處理工藝為防止合金表面氧化，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(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，一般在完全固溶條件下，應(yīng)盡量選擇較低的溫度。
時效處理：合金經(jīng)時效處理后獲得高的力學(xué)性能和彈性性能。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。
固溶處理后的時效，效溫度的提高強(qiáng)化效果增強(qiáng)。3J01在660～700℃達(dá)到時效強(qiáng)化的峰值；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。
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，對減少彈性滯后和后時效有利。
3J01表面處理工藝合金熱處理后的氧化皮，可采用堿浸-酸洗聯(lián)合操作方法清除。液溫度不宜超過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漂白，后用石灰水中和零件表面的殘酸。
3J01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。
