概述

3J2合金是鐵-鎳-鉻系奧氏體沉淀強(qiáng)化型高彈性合金。固溶處理后具有良好的塑性，硬度低，易加工成型。經(jīng)固溶或冷應(yīng)變后時(shí)效處理，獲得高的力學(xué)性能和彈性性能。

該類合金具有較高的強(qiáng)度、高的彈性模量，較小的彈性后效和滯后、弱磁性、良好的耐蝕性和熱穩(wěn)定性等特點(diǎn)，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。3J2是在3J1合金的基礎(chǔ)上，加入5%和8%鉬的合金，具有更高的耐熱性，使用溫度分別可提高到350℃和450℃.該類合金也能在低溫（如近-200℃）下使用。

材料牌號(hào) 3J2(Ni36CrTiAlMo5)。

物理及化學(xué)性能

2.1 3J2熱性能

2.1.1 3J2線膨脹系數(shù) 該組合金在固溶加時(shí)效狀態(tài)下，其平均線膨脹系數(shù)

2.2 3J2密度 冷應(yīng)變加時(shí)效狀態(tài)合金的密度ρ=8.0g/cm3[1,4]。

2.3 3J2電性能 在固溶＋時(shí)效狀態(tài)下ρ=1.0～1.1μΩ·m[3]。

2.4 3J2磁性能 固溶加時(shí)效狀態(tài)的3J2合金，其磁化率χm=(12.5～205)×10-11[4,5]。

2.5 3J2化學(xué)性能 該類合金對(duì)硝酸、磷酸、含硫石油、燃料油和潤(rùn)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[4，5]。

精密合金組織結(jié)構(gòu)：

1、3J2合金相變溫度：合金在900℃以上（980～1100℃）固溶處理后，為單相奧氏體組織，在含鉬的3J2合金中除了奧氏相外，還有少量Fe2Mo拉氏相。固溶或經(jīng)冷應(yīng)變后時(shí)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。?

2、3J2合金時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線：

3、3J2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）。

工藝性能與要求：

1、3J2成形性能：合金的熱應(yīng)變溫度，3J2為1000～1150℃，進(jìn)行鍛、軋等熱加工，其加工性能良好。

固溶處理后，合金塑性良好，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)雜的性元件。冷拉絲材彎曲、纏繞性能良好。

2、3J2合金焊接性能：合金在固溶狀態(tài)下比在時(shí)效狀態(tài)下有更好的焊接性能，可進(jìn)行點(diǎn)焊、縫焊、氬弧焊、電子束焊，以及銅、銀基硬釬焊。在時(shí)效處理后，點(diǎn)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(shí)效處理。在時(shí)效后焊接，應(yīng)注意不要使零件溫度超過(guò)時(shí)效溫度，以免降低合金性能。

3、3J2合金零件熱處理工藝：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(duì)合金的加工性能和時(shí)效處理后的性能影響較大。溫度低于900℃固溶時(shí)，合金為兩相組織；超過(guò)1100℃后，將引起晶粒長(zhǎng)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（見1.5），一般在保證完全固溶條件下，應(yīng)盡量選擇較低的溫度。經(jīng)不同溫度固溶處理的3J2合金，其強(qiáng)度與時(shí)效溫度的關(guān)系見圖5-1，從圖可見，隨固溶溫度的升高，時(shí)效后的強(qiáng)度下降。

時(shí)效處理：合金經(jīng)時(shí)效處理后獲得高的力學(xué)性能和性性能。應(yīng)根據(jù)時(shí)效前的合金品種、狀態(tài)和使用性能等因素合理選擇時(shí)效處理制度（見1.5）。

固溶處理后的時(shí)效，隨時(shí)效溫度的提化效果增強(qiáng)。含鉬的合金在達(dá)到時(shí)效強(qiáng)化的峰值，溫度繼續(xù)升高，強(qiáng)化效果很快降低。見圖5-2。

經(jīng)應(yīng)變形后的合金時(shí)效，亦稱硬時(shí)效。因冷應(yīng)變促進(jìn)時(shí)效析出過(guò)程，提高時(shí)效強(qiáng)化效果。冷應(yīng)變使合金的時(shí)效強(qiáng)化峰值溫度向低溫方向移動(dòng)。冷應(yīng)變率越大，時(shí)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(shí)效，對(duì)減少性滯后和后時(shí)效有利[6]。

3J2合金表面處理工藝：合金熱處理后的氧化皮，可采用堿浸-酸洗聯(lián)合操作方法。液溫度不宜超過(guò)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(shí)間漂白，后用石灰水中和零件表面的殘酸。

3J2合金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(shí)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(shí)效處理后再精加工到要求尺寸。合金的磨削性能良好。

3J2表面硬度時(shí)效處理快冷

是一種奧氏體不銹鋼。由于它的高含鉬量，故具有ji高的耐點(diǎn)腐蝕和耐縫隙腐蝕性能。這種牌號(hào)的不銹鋼是為用于諸如海水等含有鹵化物的環(huán)境中而研制和開發(fā)的。254SMO也具有良好的抗均勻腐蝕性。特別是在含鹵化物的酸中，該鋼要優(yōu)于普通不銹鋼。其C含<0.03%，因此叫純奧氏體不銹鋼.又叫超級(jí)奧氏體不銹鋼。超級(jí)不銹鋼是一種特種不銹鋼，首先在化學(xué)成分上與普通不銹鋼不同，是指含高鎳，高鉻，高鉬的一種高合金不銹鋼。其中比較zhuming是含6%Mo的254SMo，這類鋼具有非常好的耐局部腐蝕性能，在海水、充氣、存在縫隙、低速?zèng)_刷條件下，有良好的抗點(diǎn)蝕性能（PI≥40）和較好的抗應(yīng)力腐蝕性能，是Ni基合金和鈦合金的代用材料。其次在耐高溫或者耐腐蝕的性能上，具有更加優(yōu)秀的耐高溫或者耐腐蝕性能，是304不銹鋼不可取代的。另外，從不銹鋼的分類上，特殊不銹鋼的金相組織是一種穩(wěn)定的奧氏體金相組織。由于這種特種不銹鋼是一種高合金的材料，所以在制造工藝上相當(dāng)復(fù)雜，一般人們只能依靠傳統(tǒng)工藝來(lái)制造這種特種不銹鋼，如灌注，鍛造，壓延等等。