3J01
1.3J01概述
3J01合金是铁-镍-铬系奥氏体沉淀强化型高弹性合金。固溶处理后具有的塑性，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弹性性能。
3J01合金具有较高的强度、高的弹性模量，较小的弹性后效和滞后、弱磁性、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。3J1可在250℃以下工作。该类合金也能在低温（如近-200℃）下使用。
2.3J01对应各国牌号
3.3J01成分表
| 元素 | C | Mn | Si | P | S | Cr | Ni | Al | Ti | Fe |
| 3J01 | 0.05 | 1 | 0.8 | 0.02 | 0.02 | 11.5-13 | 34.5-36.5 | 1-1.8 | 2.7-3.2 | 余量 |
4.3J01热处理制度
| 产品形式 | 热处理制度 |
| 带材 | 920～950℃固溶＋650～750℃，时效2～4h，空冷或炉冷 |
| 冷应变＋600～700℃，时效2～4h，空冷或炉冷 |
| 丝材 | 冷应变＋500～700℃，时效2～4h，空冷或炉冷 |
| 棒材 | 冷应变＋650～750℃，时效2～4h，空冷或炉冷 |
| 热轧（锻）材 | 950～980℃固溶＋700～750℃，时效≥4h，空冷或炉冷 |
5.3J01品种规格与供应状态
| 品种和状态 | 冷轧带材 | 冷拉丝材 | 冷拉磨光棒材 | 热轧圆球 | 锻材 | 热轧扁材 |
| 厚度和直径（边长） | 0.05～3.5 | 0.10～6.0 | 3.0～30.0 | 6.0～25.0 | >5～100 | 4.0～13 |
| 宽度 | 50～250 | - | - | - | - | - |
| 长度 | - | - | - | ≤500 | ≤300 | ≥300 |
6.3J01熔炼与铸造工艺
合金采用真空感应炉熔炼或真空感应炉熔炼加真空自耗炉重熔。
7.3J01应用概况与特殊要求
该类合金是20世纪60年代的老牌号，生产与应用多年。主要用于制造各种航空用弹性敏感元件及耐或腐蚀介质的零件，如膜盒、膜片、波纹管、传送杆、挡板和弹性结构件等。
8.3J01物理及化学性能
3J01热性能
3J01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。
3J01密度冷应变加时效状态合金的密度ρ=8.0g/cm3。
3J01电性能在冷变形＋时效状态下ρ=1.02μΩ·m。
3J01磁性能固溶加时效状态的3J1合金，其磁化率χm=(12.5～205)×10-11。
3J01化学性能该合金对、酸、氢氧化钠、含石油、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。
9.3J01力学性能
3J01技术标准规定的性能
3J01交货状态合金材的力学性能
| 状态和品种 | (δ或d)/mm | σb/MPa | δ/% |
| 固溶态带材 | 0.20～0.50 | ≤981 | ≥20 |
| 冷拉丝材 | 0.20～3.0 | ≥981 | - |
3J01交货状态合金材经时效处理后的力学性能
| 状态和品种 | (δ或d)/mm | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ/% |
| 冷轧＋时效带材 | 0.20～2.50 | ≥1373 | ≥981 | ≥5 |
| 固溶＋时效带材 | 0.20～1.00 | ≥1177 | ≥735 | ≥8 |
| 冷拉＋时效带材 | 0.50～5.0 | ≥1471 | - | ≥5 |
| 冷拉＋时效带材 | 3.0～18.0 | ≥1373 | - | ≥5 |
| 热锻（轧）材固溶＋时效 | 6.0～25.0 | ≥1177 | - | ≥10 |
注：厚度>0.10mm的带材和d>0.20mm的丝材，其抗拉强度也应符合表中要求；规定非比例伸长应力σPO.2值适用于厚度大于0.50mm的带材。
3J01室温及各种温度下的力学性能不同状态的合金室温力学性能。
| 状态 | 带材试样厚度/mm | σb/MPa | δ/% | HV |
| 920～950℃,以1.3℃/min速度水套冷却 | 0.10～0.20 | 588～735 | 20～27 | 150～190 |
| 920～950℃,以1.3℃/min速度水套冷却＋720℃，时效2h | 0.10～0.20 | 1275～1295 | 14～16 | 350～390 |
| 60%～65%冷应变 | 0.10～0.20 | 1280～1304 | 4～6 | - |
| 60%～65%冷应变＋650℃，时效2h | 0.10～0.20 | 1471～1600 | 6～7 | 400～480 |
3J01和蠕变性能
3J01疲劳性能
3J01弹性性能
| 状态 | E/GPa | G/GPa | βE/10-6℃-1 |
| 固溶＋时效 | 176～196 | 77～78 | －200～250 |
| 冷应变＋时效 | 186～206 | 76～78 | －200～350 |
10.3J01组织结构
3J01相变温度合金在900℃以上（达920～980℃）固溶处理后，为单相奥氏体组织。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。
3J01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）。
11.3J01工艺性能与要求
3J01成形性能合金的热应变温度，为350～1140℃，进行锻、轧等热加工，其加工性能。
固溶处理后，合金塑性，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弹性元件。厚度0.20～1.00mm的3J1合金软态带材的杯突值不小于8.5mm。冷拉丝材弯曲、缠绕性能。
3J01焊接性能合金在固溶状态下比在时效状态下有的焊接性能，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。
3J01零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、品种和不同性能要求等因素合理选择，一般在完全固溶条件下，应尽量选择较低的温度。
时效处理：合金经时效处理后获得高的力学性能和弹性性能。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。
固溶处理后的时效，效温度的提高强化效果增强。3J01在660～700℃达到时效强化的峰值；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。
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，对减少弹性滞后和后时效有利。
3J01表面处理工艺合金热处理后的氧化皮，可采用碱浸-酸洗联合操作方法清除。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。
3J01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。
