玻璃相近的热膨胀系数,居里点高,具有良好的低温组织稳定性。为铁镍钴玻封合金。
精密合金的一类,用于制作精密仪器仪表中弹性敏感元件、储能元件和频率元件等弹性元件。弹性合金除了具有良好的弹性性能外,还具有无磁性、微塑性变形抗力高、硬度高、电阻率低、弹性模量温度系数低和内耗小等性能。弹性合金一般分为两类:高弹性合金和恒弹性合金。前者具有高弹性极限、滞弹性效应低、耐热性好和能在较高温度下工作的特点;后者在一定温度范围内弹性模量几乎不随温度变化,或称艾林瓦(Elinvar)合金。
此外,铜基弹性合金应用也很普遍,这类合金的特点是无磁和导电良好。锡磷青铜主要用于导电性能良好的弹簧接触片或其他弹簧、精密仪表中的耐磨和抗磁弹性元件等。铍青铜用于制造重要的弹簧和弹性元件,由于其弹性模量低,而弹性极限又相对的高,故在制作膜片、膜盒、波纹管及微型开关方面,得到广泛应用。弹性合金一般都在真空中冶炼,半成品或成品元件亦多在真空或保护气氛中进行热处理。
弹性合金 - 相关标准
1.弹性元件用合金 牌号:3J1,3J53 执行标准:YB/T 5256-93
用途:用于制作弹性元件用高弹性,耐腐蚀,弱磁性合金和恒弹性合金。
2.弹性元件用合金 牌号:3J21 执行标准:YB/T 5253-93
用途:用于制作弹性元件用的无磁性,耐腐蚀,高弹性合金。
3.频率元件用恒弹性合金 牌号:3J53,3J58 执行标准:YB/T 5254-93
用途:适用于制作频率元件用的恒弹性合金。
分类
它一般分为高弹性合金和恒弹性合金,前者要求具有高的弹性极限、低 的滞弹性效应,耐热性好,可在较高的温度下工作;后者要求在一定的温度范围内弹性模量几乎不随温度变化。
此外,铜基弹性合金应用也很普遍,这类合金的特点是无磁和导电良好。锡磷青铜主要用于导电性能良好的弹簧接触片或其他弹簧、精密仪表中的耐磨和抗磁弹性元件等。铍青铜用于制造重要的弹簧和弹性元件,由于其弹性模量低,而弹性极限又相对的高,故在制作膜片、膜盒、波纹管及微型开关方面,得到广泛应用。弹性合金一般都在真空中冶炼,半成品或成品元件亦多在真空或保护气氛中进行热处理。
3J1、3J53高弹合金简介
弹性合金3J1和3J53(YB/T5256-1993)
牌号和化学成分
弹性元件用合金3J1和3J53的牌号和化学成分
合金牌号 |
化学成分(质量分数)(%) |
|||||||||
C |
Mn |
Si |
P |
S |
Ni |
Cr |
Ti |
Al |
Fe |
|
≤ |
||||||||||
3J1 |
0.05 |
1.00 |
0.80 |
0.020 |
0.020 |
34.5-36.5 |
11.5-13.0 |
2.70-3.20 |
1.00-1.80 |
余量 |
3J53 |
0.05 |
0.80 |
0.80 |
0.020 |
0.020 |
41.5-43.0 |
5.20-5.80 |
2.30-2.70 |
0.50-0.80 |
余量 |
注:尺寸和外形应符合GB/T15006《弹性合金》的有关规定。
力学性能
交货状态合金材的力学性能
合金牌号 |
产品形状 |
交货状态 |
厚度或直径/mm |
抗拉强度ób/MPa |
伸长率δ(%)≥ |
3J1 |
带 |
软化 |
0.20-0.50 |
980 |
20 |
丝 |
冷拉 |
0.20-3.00 |
980 |
||
3J53 |
带 |
软化 |
0.20-0.50 |
885 |
20 |
丝 |
冷拉 |
0.20-3.00 |
930 |
交货状态合金材时效热处理后的力学性能
合金牌号 |
产品形状 |
交货状态 |
厚度或直径/mm |
抗拉强度ób/MPa |
伸长率δ(%) |
3J1 |
≥ |
||||
带 |
冷轧 |
0.20-2.50 |
1375 |
5 |
|
软化 |
0.20-1.00 |
1175 |
8 |
||
丝 |
冷拉 |
0.50-5.00 |
1470 |
5 |
|
棒 |
冷拉 |
3.0-18.0 |
1375 |
5 |
|
圆、扁材 |
热轧、热锻 |
6.0-25.0 |
1175 |
10 |
|
3J53 |
带 |
冷轧 |
0.20-2.50 |
1225 |
5 |
软化 |
0.20-1.00 |
1080 |
8 |
||
丝 |
冷拉 |
0.50、5.00 |
1375 |
5 |
|
棒 |
冷拉 |
3.0-18.0 |
1325 |
5 |
|
圆、扁材 |
热轧、热锻 |
6.0-25.0 |
1080 |
10 |
交货状态合金带材时效热处理后的屈服强度
合金牌号 |
交货状态 |
厚度/mm |
屈服强度ó0.2/MPa≥ |
3J1 |
冷轧 |
0.50-2.50 |
980 |
软化 |
0.50-1.00 |
735 |
|
3J53 |
冷轧 |
0.50-2.50 |
885 |
软化 |
0.50-1.00 |
685 |
物理性能
冷加工状态时效后合金材的物理性能和力学性能
项目 |
3J1 |
3J53 |
弹性模量E/MPa |
186500-206000 |
176500-191000 |
切变模量G/MPa |
68500-78500 |
63500-73500 |
密度/(g/cm3) |
8.0 |
8.0 |
平均线胀系数20-100°C/(10-6/K) |
8.5 |
|
饱和磁感应强度B600/T |
0.7 |
|
电阻率P/(μΩ·m) |
1.02 |
1.1 |
磁化率k/106 |
150-250 |
|
维氏硬度HV |
400-480 |
350-450 |
注:磁化率k值是绝对电磁单位制的数值。
3J53合金带材的弹性模量温度系数
时效温度/℃ |
弹性模量温度系数βE/(10-6/℃)(-60-80℃) |
|
冷轧 |
软化 |
|
500 |
-38~-15 |
18~ 12 |
550 |
-22~0 |
10~ 35 |
600 |
-10~ 10 |
35~ 55 |
650 |
0~ 20 |
42~ 64 |
700 |
0~ 20 |
40~ 60 |
750 |
-4~ 16 |
28~ 50 |