3J2 铁镍铬钛铝钼耐热高弹性合金 实拍图
精密合金

3J2 铁镍铬钛铝钼耐热高弹性合金

3J2 / Ni36CrTiAlMo5 系(俄标 ЭИ51 类)

3J2 属铁镍铬钛铝钼系沉淀强化型高弹性合金,是在 3J1 基础上加约 5% 钼发展而来。钼提高固溶体强度与耐热性,使使用温度从 3J1 的约 250 ℃ 提升到约 350 ℃,同时耐蚀性与高温强度更好。用于航空弹性敏感元件、耐蚀弹性件以及高温环境下反复应变的膜片与波纹管。

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直接回答

3J2 属铁镍铬钛铝钼系沉淀强化型高弹性合金,是在 3J1 基础上加约 5% 钼发展而来。钼提高固溶体强度与耐热性,使使用温度从 3J1 的约 250 ℃ 提升到约 350 ℃,同时耐蚀性与高温强度更好。用于航空弹性敏感元件、耐蚀弹性件以及高温环境下反复应变的膜片与波纹管。

牌号对照
3J2 / Ni36CrTiAlMo5 系(俄标 ЭИ51 类)
核心成分
Ni 35.0–37.0、Cr 12.5–13.5、Mo 4.0–6.0、Fe 余量
力学性能
Rm 固溶态 ≤980 MPa(典型 时效态 1300–1650 MPa)
执行标准
GB/T 37797-2019 / GB/T 15018-1994(产品按 YB/T 5256 与技术协议执行)
交货形态
冷轧带材、冷拉丝材、冷拉磨光棒材等
典型应用
航空弹性件

牌号对照与材料概述

3J2 的成分是镍 35.0%–37.0%、铬 12.5%–13.5% 的镍铬基体,钛 2.70%–3.20%、铝 1.00%–1.30% 仍是强化元素,另加入 4.0%–6.0% 的钼。钼的作用是提升固溶体强度、减缓扩散并提高回火稳定性,使 Ni3(Ti,Al) 强化相在更高温度下仍保持弥散,从而把可用温度上限从 3J1 的约 250 ℃ 推到约 350 ℃。

3J2 在 3J 系列里的位置是耐热型高弹性合金:3J1 不含钼、约 250 ℃,3J2 含 5% 钼、约 350 ℃,3J3 含 8% 钼、约 450 ℃,三者的强度上限也随钼量递增。选型的第一判据是工况温度,落在 250 ℃ 以内选 3J1 已足够,超过 250 ℃ 才需要 3J2。需要注意的是钼量越高,固溶态加工硬化越明显、成形难度越大,且成本同步上升。

化学成分(GB/T 37797-2019 / GB/T 15018-1994(产品按 YB/T 5256 与技术协议执行))

元素含量规格 %
Ni35.0–37.0
Cr12.5–13.5
Mo4.0–6.0
Ti2.70–3.20
Al1.00–1.30
Mn0.80–1.20
Si≤0.50
C≤0.05
P≤0.010
S≤0.010
Fe余量

物理性能

物理性能数值
密度约 8.0 g/cm³
电阻率约 1.0–1.1 μΩ·m
线膨胀系数约 12.0–14.0×10⁻⁶/K(20–100 ℃)
弹性模量 E固溶加时效约 191–211 GPa
切变模量 G固溶加时效约 76–79 GPa
使用温度范围约 −200 ℃ 至 350 ℃
磁性弱磁性
耐蚀性对硝酸、磷酸、NaOH 及海洋大气良好

力学性能(固溶态(软态)供货供加工,成品经固溶加时效或冷应变加时效(YB/T 5256 与技术协议))

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 1300–1650 MPa
屈服强度 Rp0.2时效态 ≥1100 MPa1100–1350 MPa
延伸率 A固溶态 ≥18 %时效态 ≥4 %
硬度 HV固溶态 160–200时效态 380–470

高温力学性能(典型值)

温度抗拉强度 Rm屈服强度 Rp0.2
20 ℃时效态 1300–1650 MPa1100–1350 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。

供货形态与规格

供货形态规格范围状态
冷轧带材δ0.07–2.0 mm,宽 50–200 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。

参考标准明细

产品形态ASTMASME其他对应标准
弹性元件用合金 3J1 和 3J53YB/T 5256-2011YB/T 5256-1993(已废止)3J2 可参照执行相关尺寸与检验规则
牌号与成分GB/T 37797-2019GB/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
供货技术条件双方技术协议企业标准按用户图纸与使用工况确认

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。

热处理与焊接

3J2 的热处理制度是在 3J1 基础上按更高温度窗口调整的。带材通常在 970–1000 ℃ 固溶处理后水淬或油冷,得到过饱和奥氏体固溶体,此时塑性好、硬度低,便于冲压成形;随后在 700–750 ℃ 时效 2–4 小时并空冷或炉冷,析出弥散的 Ni3(Ti,Al) 强化相。若采用冷应变加时效路线,则先冷变形再于 650–750 ℃ 时效 2–4 小时。

3J2 的焊接性同样一般。含钼后合金的高温强度与加工硬化程度提高,焊接熔池流动性下降,热影响区容易出现晶粒粗化与析出相溶解,强度与弹性极限低于母材,残余应力在反复载荷下会加速疲劳开裂。仅在必须焊接时采用氩弧焊,严格控制热输入、层间温度并避免母材过热,焊后需补做固溶加时效以恢复性能。

采购要点

3J2 采购要重点关注三点。一是牌号边界,3J2 的钼为 4.0%–6.0%、3J1 无钼、3J3 为 7.5%–8.5%,用 XRF 抽查钼即可准确判别,避免以 3J1 冒充 3J2 造成工况失效。二是交货状态,固溶态供成形、时效态供直接装配,两者抗拉强度相差四成以上、延伸率相差更大,验收必须对应。

选型问答

3J2 常见提问的直接回答

3J2 是什么材料?主要成分和性能特点是什么?

3J2 的成分是镍 35.0%–37.0%、铬 12.5%–13.5% 的镍铬基体,钛 2.70%–3.20%、铝 1.00%–1.30% 仍是强化元素,另加入 4.0%–6.0% 的钼。

3J2 怎么选?与 1J50 铁镍高饱和磁感应强度软磁合金 的区别在哪里?

三者是同一体系按钼量分档:3J1 不含钼、使用温度约 250 ℃;3J2 含 4.0%–6.0% 钼、约 350 ℃;3J3 含 7.5%–8.5% 钼、约 450 ℃,强度上限也依次递增。第一判据是工况温度:250 ℃ 以内选 3J1 已足够,250–350 ℃ 选 3J2,350 ℃ 以上才需要 3J3。钼越多成本越高、固溶态加工硬化越明显、成形难度越大,温差不值得跨越时不应盲目升级牌号。

3J2 价格多少?多久交货?能否定制?

3J2 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。

国内有哪些厂家在生产 3J2?怎么选供应商?

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 3J2 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(产品按 YB/T 5256 与技术协议执行) 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 3J2 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。

3J2 的密度是多少?执行什么标准?

3J2 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(产品按 YB/T 5256 与技术协议执行),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。

FAQ

3J2 常见问题

3J2 与 3J1、3J3 怎么选?+
三者是同一体系按钼量分档:3J1 不含钼、使用温度约 250 ℃;3J2 含 4.0%–6.0% 钼、约 350 ℃;3J3 含 7.5%–8.5% 钼、约 450 ℃,强度上限也依次递增。第一判据是工况温度:250 ℃ 以内选 3J1 已足够,250–350 ℃ 选 3J2,350 ℃ 以上才需要 3J3。钼越多成本越高、固溶态加工硬化越明显、成形难度越大,温差不值得跨越时不应盲目升级牌号。
3J2 对应哪些国家标准与产品标准?+
牌号与成分执行 GB/T 37797-2019《精密合金 牌号》,旧标准为 GB/T 15018-1994;产品标准可参照 YB/T 5256-2011《弹性元件用合金 3J1 和 3J53》的尺寸与检验规则,尺寸外形与通用检验按 GB/T 15006;3J2 批量供货时通常以双方技术协议或企业标准补充。订货时须写明执行标准、交货状态(固溶态或冷加工态)、成品热处理制度与检验项目。
3J2 的长期使用温度上限是多少?+
3J2 的使用温度上限约 350 ℃,比 3J1 的约 250 ℃ 提高约 100 ℃。在此范围内经适当时效后弹性性能与疲劳寿命保持稳定;长期高于 350 ℃ 会发生过时效,Ni3(Ti,Al) 强化相粗化并聚集,弹性极限与寿命明显下降。低温侧同样可到 −200 ℃ 量级。工况温度持续超过 350 ℃ 时应改选 3J3,许用温度以设计规范与材质证明书为准。
3J2 的耐蚀和抗氧化性能如何?+
属较好水平。铬 12.5%–13.5% 提供接近不锈钢的抗力,钼的加入进一步提升了在还原性酸与含氯环境下的稳定性,对硝酸、磷酸、氢氧化钠、含硫石油、燃料油与润滑油等介质耐蚀性良好,在海洋与热带气候条件下也较稳定,耐蚀表现略优于 3J1。但铬含量仍低于 304 一类奥氏体不锈钢,苛刻腐蚀环境仍需镀层或密封防护,表面锈蚀会形成应力集中并加速疲劳裂纹扩展。
3J2 的交货状态怎么区分,差别有多大?+
常见为固溶态(软态)与冷加工态两类。固溶态抗拉强度不超过 980 MPa、延伸率 18% 以上、硬度 160–200 HV,适合冲压与成形,成品需在 700–750 ℃ 时效 2–4 小时后才能获得 1300–1650 MPa 的抗拉强度与 380–470 HV 的硬度;冷加工态强度已提升但未时效,弹性性能不完整。3J2 含钼后加工硬化更强,成形难度高于 3J1,更需明确交货状态与成品热处理安排。
宝昭可供哪些 3J2 规格?交期多久?+
常规覆盖冷轧带材 δ0.07–2.0 mm(宽 50–200 mm)、冷拉丝材 Φ0.10–5.0 mm、冷拉磨光棒材 Φ8–100 mm、热轧或锻制材 Φ12–300 mm,薄壁管材与按图定制件可协商。常规现货规格交期约 12–30 天;需要特定固溶加时效制度或大批量棒材需排产,约 25–45 天,具体以熔炼与热处理排产计划确认。
3J2 供货时提供哪些质量证明文件与检验项目?+
每炉批提供 EN 10204 3.1 材质证明书,含炉号、牌号、全元素化学成分、力学性能与热处理记录;弹性合金另附硬度检验结果与金相组织说明,并附尺寸与外观检验报告。合同可约定第三方到货复验与见证取样,并可约定按技术协议进行硬度、拉伸与晶间腐蚀的复验与仲裁检验。
采购 3J2 怎样防止以次充好与状态错配?+
一是用 XRF 抽查钼含量,4.0%–6.0% 才是 3J2,无钼的是 3J1、7.5%–8.5% 的是 3J3,冒充极易识别;二是明确交货状态,固溶态与时效态的抗拉强度相差四成以上,套错指标会直接导致误判;三是索取时效后的硬度实测记录,通常不低于 380 HV;四是注意磷与硫上限仅 0.010%,比 3J1 更严,杂质超标会损害耐蚀性与弹性性能。
3J2 的价格怎么构成,怎么下单?+
价格主要由镍、铬、钼原料成本与加工形态决定,含钼使原料成本明显高于 3J1,附加成本集中在薄带与细丝精度、固溶加时效的批次一致性控制、硬度与金相复验,以及小批量多规格的排产摊销。下单请一次给全牌号、执行标准、形态、规格尺寸、数量、交货状态、是否需要成品固溶加时效或冷应变加时效、交货地与交期,宝昭据此当日报价。

同类牌号参数速览对比

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
3J23J2 / Ni36CrTiAlMo5 系(俄标 ЭИ51 类)Ni 35.0–37.0、Cr 12.5–13.5、Mo 4.0–6.0Rm 固溶态 ≤980 MPa(典型 时效态 1300–1650 MPa)冷轧带材、冷拉丝材、冷拉磨光棒材等航空弹性件
1J501J50 / Ni49.0–50.5 Fe-Ni 系(无统一 UNS 编号)Ni 49.0–50.5、Fe 余量、Cu ≤0.20Rm 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
1J791J79 / 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
1J801J80 / 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
1J811J81 / 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(产品按 YB/T 5256 与技术协议执行)。

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数据来源与更新说明

3J2 铁镍铬钛铝钼耐热高弹性合金 用在什么场景

该牌号常见于航空弹性件、高温敏感元件、耐蚀弹性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。

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