
3J1 / Ni36CrTiAl 系(俄标 ЭИ702 类)
3J1 属奥氏体沉淀强化型高弹性合金,成分为镍铬钛铝系。固溶态软而好成形,时效后析出 Ni3(Ti,Al) 强化相,弹性极限与疲劳寿命大幅提升,同时保持弱磁性与接近不锈钢的耐蚀性。用于压力变送器膜片、波纹管、弹性支架等反复应变的敏感元件,工作温度上限约 250 ℃。
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3J1 属奥氏体沉淀强化型高弹性合金,成分为镍铬钛铝系。固溶态软而好成形,时效后析出 Ni3(Ti,Al) 强化相,弹性极限与疲劳寿命大幅提升,同时保持弱磁性与接近不锈钢的耐蚀性。用于压力变送器膜片、波纹管、弹性支架等反复应变的敏感元件,工作温度上限约 250 ℃。
3J1 的成分以镍 34.5%–36.5%、铬 11.5%–13.0% 为主体,钛 2.70%–3.20%、铝 1.00%–1.80% 是沉淀强化元素,碳不超过 0.05%、硅不超过 0.80%、锰不超过 1.00%,磷与硫均不超过 0.020%,余量为铁。高温下为奥氏体,固溶处理后得到均匀的过饱和固溶体,塑性优良、硬度低,可深冲与折弯。
3J1 在弹性合金家族中的定位是强度与耐蚀兼顾的通用型高弹性合金:与 3J53、3J58 这类恒弹性合金相比,3J1 的弹性模量随温度变化明显,但强度上限更高、可用温度更宽;与 3J21、3J22 这类钴基无磁高弹性合金相比,3J1 的耐蚀性相当而成本低得多。与同族 3J2、3J3 相比,3J1 不含钼,使用温度最低,约 250 ℃。
| 元素 | 含量规格 % |
|---|---|
| Ni | 34.5–36.5 |
| Cr | 11.5–13.0 |
| Ti | 2.70–3.20 |
| Al | 1.00–1.80 |
| Mn | ≤1.00 |
| Si | ≤0.80 |
| C | ≤0.05 |
| P | ≤0.020 |
| S | ≤0.020 |
| Fe | 余量 |
| 物理性能 | 数值 |
|---|---|
| 密度 | 约 8.0 g/cm³ |
| 电阻率 | 约 1.0–1.2 μΩ·m |
| 线膨胀系数 | 约 12.0–14.0×10⁻⁶/K(20–100 ℃) |
| 弹性模量 E | 固溶加时效 176–196 GPa,冷应变加时效 186–206 GPa |
| 切变模量 G | 固溶加时效约 77–78 GPa |
| 使用温度范围 | 约 −200 ℃ 至 250 ℃ |
| 磁性 | 弱磁性 |
| 耐蚀性 | 对硝酸、磷酸、NaOH 及含硫石油介质良好 |
| 力学性能 | 标准最小值 | 典型值 |
|---|---|---|
| 抗拉强度 Rm | 固溶态 ≤980 MPa | 时效态 1200–1600 MPa |
| 屈服强度 Rp0.2 | 时效态 ≥850 MPa | 850–1300 MPa |
| 延伸率 A | 固溶态 ≥20 % | 时效态 ≥5 % |
| 硬度 HV | 固溶态 150–190 | 时效态 360–460 |
| 温度 | 抗拉强度 Rm | 屈服强度 Rp0.2 |
|---|---|---|
| 20 ℃ | 时效态 1200–1600 MPa | 850–1300 MPa |
| 200 ℃ | 以材质证明书为准 | 以材质证明书为准 |
| 400 ℃ | 超出使用温区,弹性性能不保证 | 超出使用温区,弹性性能不保证 |
以上为典型值,交付以实际材质证明书(EN 10204 3.1 MTC)为准。
| 供货形态 | 规格范围 | 状态 |
|---|---|---|
| 冷轧带材 | δ0.05–3.5 mm,宽 50–250 mm | 固溶态或冷轧态 |
| 冷拉丝材 | Φ0.10–5.0 mm | 冷拉态 |
| 冷拉磨光棒材 | Φ8–100 mm | 固溶态 |
| 热轧 / 锻制材 | Φ12–300 mm | 固溶态,可按图定制 |
| 薄壁管材 | Φ8–50 mm,壁厚 0.5–5 mm | 固溶态 |
支持按图纸机加工与定制交付;非标规格与批量需求请直接询价。
| 产品形态 | ASTM | ASME | 其他对应标准 |
|---|---|---|---|
| 弹性元件用合金 3J1 和 3J53 | YB/T 5256-2011 | YB/T 5256-1993(已废止) | 含冷拉丝、冷轧带、冷拉棒与热轧锻材 |
| 牌号与成分 | GB/T 37797-2019 | GB/T 15018-1994(已废止) | GB/T 13297-2021 包装标志与质量证明书 |
| 弹性合金通用规则 | GB/T 15006-2009 | — | 尺寸、外形与检验规则 |
| 高弹性合金 | GB/T 34471.3 编制中 | — | 按产品类别适用相关试验方法 |
按标准逐项检验:化学成分、力学性能、晶间腐蚀、水压试验、超声波/涡流探伤、尺寸与表面。
3J1 的性能由固溶与时效两步决定。固溶处理加热至 920–950 ℃ 保温 2–4 小时后水淬或油冷,得到均匀的过饱和奥氏体固溶体,此时合金塑性最好、硬度最低,适合冲压与折弯成形;成形后经 650–750 ℃ 时效 2–4 小时,空冷或炉冷,析出细小的 Ni3(Ti,Al) 强化相,弹性极限与屈服强度显著提升而弹性后效与滞后仍然极小。
3J1 的焊接性一般,镍铬基体流动性好,但焊接热循环会造成热影响区晶粒粗化与析出相溶解,导致该区强度与弹性极限明显低于母材,且可能产生焊接裂纹与残余应力,残余应力在反复载荷下会加速疲劳裂纹扩展。仅在结构上必须焊接时采用氩弧焊,控制热输入与层间温度并避免母材过热,焊后需补做固溶加时效处理以恢复性能。
3J1 采购的常见误区是把固溶态与时效态当成同一产品。固溶态抗拉强度不超过 980 MPa、延伸率却在 20% 以上,时效态抗拉强度可达 1600 MPa 而延伸率降至 5% 以下,两者用途完全不同:前者供深冲折弯,后者供最终受力。验收要点:一是写明交货状态,若用户直接装配必须供时效态,若需自行成形则供固溶态并另行约定成品热处理。
3J1 的成分以镍 34.5%–36.5%、铬 11.5%–13.0% 为主体,钛 2.70%–3.20%、铝 1.00%–1.80% 是沉淀强化元素,碳不超过 0.05%、硅不超过 0.80%、锰不超过 1.00%,磷与硫均不超过 0.020%,余量为铁。
关键区别在弹性模量是否随温度变化。3J1 是高弹性型,弹性模量随温度变化明显,但强度上限高、可用温度宽(约 −200 ℃ 至 250 ℃)、耐蚀性接近不锈钢;3J53、3J58 是恒弹性型,弹性模量温度系数接近零,适合音叉与谐振器等频率敏感件;3J21 是钴基无磁型,无磁、耐蚀、400 ℃ 以下可用但成本高。频率敏感选 3J53,强力反复应变且要耐蚀选 3J1,无磁高温选 3J21。
3J1 不设公开挂牌价,按牌号、规格(直径/壁厚/厚度)、数量与交货状态报价,镍价与批量是主要价格变量;常规规格圆棒与无缝管备有坯料,通常 7–20 天交货;非常规规格、板材与锻件按熔炼排产约 25–45 天,最小起订量按形态协商。支持按图纸机加工与 OEM 定制,常规规格现货、特殊规格排产。
国内精密合金的供给集中在几个产业带:东北(辽宁抚顺、鞍山一带的特钢与锻件基地)、华北(京津冀特钢与航空材料体系)、华东(上海及江苏无锡/常州/苏州、浙江的熔炼锻轧与无缝管集群)、西部(陕西宝鸡的钛与高温合金、四川冶金基地、甘肃金昌的镍资源)。像 3J1 这类牌号,既有钢厂直供,也有具备真空感应熔炼(VIM)、电渣(ESR)或真空自耗(VAR)重熔能力与完整检验体系的专业供应商。选择供应商时建议核对四点:① 材质证明书炉批号可追溯;② 有成分、超声波探伤、力学复验能力;③ 能按 GB/T 37797-2019 / GB/T 15018-1994(产品执行 YB/T 5256) 等对应标准供货并可接受第三方检测;④ 同规格有可查的既往供货业绩。宝昭实业位于上海市松江区,常年供应 3J1 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。
3J1 的密度约为 约 8.0 g/cm³(详见本页物理参数表)。执行标准主要为 GB/T 37797-2019 / GB/T 15018-1994(产品执行 YB/T 5256),并对应相应的 ASTM/ASME/AMS 标准;密度、熔化区间、弹性模量与线膨胀系数等物理参数在不同文献口径下略有出入,交付时以炉号材质证明书实测值为准。需要钢板、锻件、无缝管等不同形态时,物理参数基本一致,力学指标随形态与热处理状态变化,可参考本页力学性能表。
本表为同类牌号关键参数对照,便于横向比较;数值取自对应国家/行业标准公开值,交付以炉号材质证明书为准。
| 牌号 | UNS / 编号 | 核心成分 % | 力学性能 | 交货形态 | 典型应用 |
|---|---|---|---|---|---|
| 3J1 | 3J1 / Ni36CrTiAl 系(俄标 ЭИ702 类) | Ni 34.5–36.5、Cr 11.5–13.0、Fe 余量 | Rm 固溶态 ≤980 MPa(典型 时效态 1200–1600 MPa) | 冷轧带材、冷拉丝材、冷拉磨光棒材等 | 压力与流量测量 |
| 1J50 | 1J50 / Ni49.0–50.5 Fe-Ni 系(无统一 UNS 编号) | Ni 49.0–50.5、Fe 余量、Cu ≤0.20 | Rm 退火态 ≥450 MPa(典型 退火态 450–600 MPa,冷轧态 750–900 MPa) | 冷轧带材、冷拉丝材、热轧板材等 | 中小功率变压器 |
| 1J79 | 1J79 / Ni78.5–80.0 Fe-Ni-Mo 系(无统一 UNS 编号) | Ni 78.5–80.0、Mo 3.80–4.10、Fe 余量 | Rm 退火态 ≥550 MPa(典型 退火态 550–700 MPa,冷轧态 800–1000 MPa) | 冷轧带材、冷拉丝材、热轧板材等 | 磁屏蔽 |
| 1J80 | 1J80 / Ni79.0–81.5 Fe-Ni-Mo-Si 系(无统一 UNS 编号) | Ni 79.0–81.5、Mo 2.60–3.00、Fe 余量 | Rm 退火态 ≥560 MPa(典型 退火态 560–720 MPa,冷轧态 850–1000 MPa) | 冷轧带材、冷拉丝材、热轧板材等 | 高频铁芯 |
| 1J81 | 1J81 / Ni79.0–81.0 Fe-Ni-Mo 系(无统一 UNS 编号) | Ni 79.0–81.0、Mo 4.00–5.20、Fe 余量 | Rm 退火态 ≥550 MPa(典型 退火态 550–720 MPa,冷轧态 820–1000 MPa) | 冷轧带材、冷拉丝材、热轧板材等 | 弱磁探测 |
数据来源:GB/T 37797-2019 / GB/T 15018-1994(产品执行 YB/T 5256)。
该牌号常见于压力与流量测量、弹性敏感元件、弹性结构件等场景的关键部件。可按棒材、板材、无缝管、锻件等形态组织供货,价格按牌号、规格、数量与交货状态核算,如有需要可随货提供符合 EN 10204 3.1 标准的材质证明书。