3J9 精密合金
3J9(发条用高弹性合金)
一、概述
3J 系发条用高弹性合金(Cr19-Ni10 系,碳 0.22~0.26% 较高):以冷拉变形+时效获得超高抗拉强度,专用于钟表/定时器发条及仪表弹性元件。执行标准 YB/T 5135-1993。精密合金(3J 弹性线)在售。
二、化学成分
| 元素 | 含量 |
| C | 0.22~0.26 |
| Mn | 1.80~2.20 |
| Si | 1.30~1.70 |
| P | ≤0.030 |
| S | ≤0.020 |
| Cr | 19.0~20.5 |
| Ni | 9.0~10.5 |
| Mo | 1.60~1.85 |
| Fe | 余量 |
三、力学性能
交货状态(冷拉丝材按直径、软态热轧线材):
| 交货状态 | 直径/mm | 抗拉强度 σb/MPa | 伸长率 δ10/% |
| 冷拉丝材 | 0.40~0.70 | ≥2058 | |
| 冷拉丝材 | 0.70~1.80 | ≥1666 | |
| 冷拉丝材 | 1.80~3.50 | ≥1470 | |
| 冷拉丝材 | 3.50~6.00 | ≥1274 | |
| 软态热轧线材 | 8.00~12.00 | ≤835 | 40 |
时效强化后的维氏硬度(HV,变形率 0→95% 递变):冷态 270~300 → 510~540;冷态+480℃×3h 时效 230~260 → 600~620(高变形率+时效可达 HV600 级)。
四、物理性能
? 弹性模量 E:固溶态 186500~196000 MPa(186.5~196 GPa);冷拉+时效态 181500~196000 MPa。剪切模量 G:固溶态 72500~74500;固溶+时效 73500~74500;冷拉态 68500~71500;冷拉+时效 73500~75500 MPa。
? 频率温度系数 βf(?30~50℃):固溶/时效态 ?190~?210×10??/℃;冷拉态 ?200~?240×10??/℃。
? 机械品质因数 Q(20℃):固溶态 17000~19000;固溶+时效 15000~18000;冷拉+时效 14000~17000;冷拉态仅 5000~6000。
? 电阻率 ρ:固溶+≥43% 变形率 0.87~0.88 μΩ·m;再经 480℃×3h 时效 0.84~0.86 μΩ·m。
? 平均线胀系数(20~100℃ 档):固溶态 16.0~16.4、固溶+时效 16.0~16.2、冷拉+时效 15.9~16.1(×10??/℃,全温档见资料原文)。
五、热处理制度
? 强化路线:大变形率冷拉(≥43%)+ 480℃×3h 左右时效;具体制度按 YB/T 5135 及供需协议。
六、尺寸规格
? 冷拉丝材 φ0.40~6.00mm(允许偏差 ±0.02~±0.05,较高精度档可到 +0.015/?0.01;0.40~0.70mm 特殊可协商 ±0.005);冷拉丝圆度 ≤直径公差之半。
? 热轧线材 φ8.0~12.0mm(±0.5~0.7)。
七、执行标准
? YB/T 5135-1993。
八、典型应用
制造钟表、定时器发条及仪表中其他弹性元件。
九、同族与牌号对照
? 同族(3J 弹性):3J1(FeNiCr 沉淀强化,≤250℃)、3J21/3J22(Co40 钴基无磁高弹)、3J53(恒弹性低频率温度系数)— 总览 精密合金
? 定位:3J9 是 3J 系中"发条专用高碳超高强度"档(σb 最高可 ≥2000 MPa 级),区别于恒弹性(3J53)与无磁耐蚀(3J21)用途