3J2特性及性能
3J2 结语：随着高温合金工艺化的不断成熟，高温合金的应用会越来越广，在完善高温合金体系的同时，我们也需要建立和完善我国航空用高温合金的标准，通过开展标准化基础研究，加强新材料研制中的标准化，提高标准制修订的先进性和适用性，完善通用材料标准，加强制定材料配套标准，从而更好地满足我国航空航天发动机生产和发展的需要，也只有依据完善的标准体系，大力的发展新材料，改进旧材料的性能，完善制备工艺，我们才能缩短与其他高温合金如美国、日本、法国等的差距，提高我国在高温合金领域的竞争力，确保我国的航空和领域的发展，提高我国在国际事务中的话语权。
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3J2精密合金概述：
3J2合金是铁-镍-铬系奥氏体沉淀强化型高性合金。固溶处理后具有良好的塑性，硬度低，易加工成型。经固溶或冷应变后时效处理，获得高的力学性能和性性能。
该类合金具有较高的强度、高的性模量，较小的性后效和滞后、弱磁性、良好的耐蚀性和热稳定性等特点，能在较高的温度、较大的应力或腐蚀性介质条件下工作。3J2是在3J1合金的基础上，加入5%和8%钼的合金，具有更高的耐热性，使用温度分别可提高到350℃和450℃.该类合金也能在低温（如近-200℃）下使用。
3J2精密合金物理及化学性能：
1、3J2合金热性能：线膨胀系数：
该组合金在固溶加时效状态下，其平均线膨胀系数(20～100℃)=(12.0～14.0)×10-6℃-1[1,3,4]。
2、3J2合金密度：冷应变加时效状态合金的密度ρ=8.0g/cm3[1,4]。
3、3J2合金电性能：在固溶＋时效状态下ρ=1.0～1.1μΩm[3]。
4、3J2合金磁性能：固溶加时效状态的3J2合金，其磁化率χm=(12.5～205)×10-11[4,5]。
5、3J2合金化学性能：该类合金对含硫石油、燃料油和润滑油等腐蚀介质，以及在海洋和热带气候条件下，具有较好的耐腐蚀性[4，5]。
3J2精密合金组织结构：
1、3J2合金相变温度：合金在900℃以上（980～1100℃）固溶处理后，为单相奥氏体组织，在含钼的3J2合金中除了奥氏相外，还有少量Fe2Mo拉氏相。固溶或经冷应变后时效处理，约在500℃，从奥氏体中开始析出γ′[(Ni,Fe)3(Al,Ti)]沉淀强化相，600℃以上析出迅速，650～750℃析出量达大值（含钼的合金温度偏上限）。在750℃以上析出相开始溶解，900℃以上溶解完毕。
2、3J2合金时间-温度-组织转变曲线：
3、3J2合金组织结构：使用状态的合金基本组织为；奥氏体基体加γ′[(Ni,Fe)3(Al,Ti)]型强化相，并含有少量的碳化物和Fe2Mo拉氏相（含Mo合金）。
3J2精密合金工艺性能与要求：
1、3J2成形性能：合金的热应变温度，3J2为1000～1150℃，进行锻、轧等热加工，其加工性能良好。
固溶处理后，合金塑性良好，可冷应变加工制成薄带和细丝，或用冲压、挤压等方法制成形状复杂的性元件。冷拉丝材弯曲、缠绕性能良好。
2、3J2合金焊接性能：合金在固溶状态下比在时效状态下有更好的焊接性能，可进行点焊、缝焊、氩弧焊、电子束焊，以及铜、银基硬钎焊。在时效处理后，点焊、缝焊性能较差。在合金表面镀镍后可进行低温锡、铅软钎焊。
合金在固溶状态下焊接，焊后时效处理。在时效后焊接，应注意不要使零件温度超过时效温度，以免降低合金性能。
3、3J2合金零件热处理工艺：为防止合金表面氧化，成品热处理宜在真空或保护气氛条件下进行。
固溶处理：固溶温度对合金的加工性能和时效处理后的性能影响较大。温度低于900℃固溶时，合金为两相组织；超过1100℃后，将引起晶粒长大，而且不均匀。含钼的合金热稳定性较高，可适当提高固溶温度。固溶温度根据合金成分、品种和不能要求等因素合理选择（见1.5），一般在保证完全固溶条件下，应尽量选择较低的温度。经不同温度固溶处理的3J2合金，其强度与时效温度的关系见图5-1，从图可见，随固溶温度的升高，时效后的强度下降。
时效处理：合金经时效处理后获得高的力学性能和性性能。应根据时效前的合金品种、状态和使用性能等因素合理选择时效处理制度（见1.5）。
固溶处理后的时效，随时效温度的提化效果增强。含钼的合金在达到时效强化的峰值，温度继续升高，强化效果很快降低。见图5-2。
经应变形后的合金时效，亦称硬时效。因冷应变促进时效析出过程，提高时效强化效果。冷应变使合金的时效强化峰值温度向低温方向移动。冷应变率越大，时效温度也越偏低。较合适的冷应变率一般为50%～70%。合金经一定的冷应变加工，并在稍低的温度下时效，对减少性滞后和后时效有利[6]。
4、3J2合金表面处理工艺：合金热处理后的氧化皮，可采用碱浸-酸洗联合作方法。液温度不宜超过500℃。酸液采用“三酸”水溶液，在50～80℃温度下进行。酸洗后可用稀水溶液短时间漂白，后用石灰水中和零件表面的残酸。
5、3J2合金切削加工与磨削性能：固溶状态的合金硬度较低，易于切削等各种机加工。冷应变状态和时效状态的合金也能进行机加工，但较难。零件一般在固溶状态加工成毛坯，时效处理后再精加工到要求尺寸。合金的磨削性能良好。
3J2精密合金品种规格与供应状态：
1、品种分类：上海威励集团可生产各种规格的3J2无缝管、3J2钢板、3J2圆钢、3J2锻件、3J2法兰、3J2圆环、3J2焊管、3J2钢带、3J2丝材及配套3J2焊材。
2、交货状态：无缝管：固溶+酸白，长度可定尺；板材：固溶、酸洗、切边；焊管：固溶酸白+RT%探伤，锻件：退火+车光；棒材以锻轧状态、表面磨光或车光；带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货；丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。
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3J2 在镍合金粉末中加入适量B、Si便形成了镍基自熔性合金粉末，所谓自熔性合金粉末亦称低共熔 合金，硬面合金，是在镍、钴、铁基合金中加入能形低熔点共晶体的合金元素（主要是硼和硅）而形成的一系列粉末材料，常用的镍基自熔性合金粉末有Ni-B-Si合金粉末、Ni-Cr-B-Si合金粉末、Ni-Cr-B-Si-Mo、Ni-Cr-B-Si-Mo-Cu、高钼镍基自熔性合金粉末、高铬钼镍基自熔性合金粉末、Ni-Cr-W-C基自熔性合金粉末、高铜自熔性合金粉末、碳化钨弥散型镍基自熔性合金粉末等，各种元素在合金中的作用，●硼、硅元素的作用显著降低合金熔点。
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供货状态：棒材；根据客户要求黑皮交货状态和光亮交货状态丝材；光亮交货钢管；根据客户要求固溶酸洗交货状态或光亮退火状态交货钢带；光亮交货锻件；根据客户要求光亮交货状态或黑皮交货状态法兰；根据客户要求光亮交货状态或黑皮交货状态
