3J21合金简介

3J21合金被认为是综合性能最好的钴基高弹性合金之一。对该合金进行形变热处理后;可获得高的弹性性能、高的强度、硬度、耐磨性、耐疲劳性和无磁性等性能;同时在许多介质中具有很高的耐腐蚀能力，具有一定的热稳定性和较低的缺口敏感性。因此3J21合金在国防和民用工业领域都有广泛的应用，适宜制作小截面的弹性元件以及航空航天器上的精密器件∶;如钟表发条、张丝、轴尖、特殊轴承以及其他各种弹性敏感元件和弹力元件。为保持3J21合金性能的稳定性;在制造前需对其进行时效处理。

3J21合金主要化学元素

3J21合金拉伸性能及组织分析

不同时效温度下拉伸试验结果，可以看出，随着时 效 温 度 的 增 加，合金的抗拉强度逐渐增大，550℃达到最大值，随后呈下降趋势，延伸率变化规律与抗拉强度大致相反，这与强塑性倒置的一般规律相符。合金的组织决定性能，3J21 合金拉伸性能变化规律与时效过程中析出的沉淀强化相、合金元素的偏聚及回复与再结晶有关。从图 中 3J21 合金不同时效温度下的金相组织照片可以看出，时效产生的析出相及合金元素偏聚，在形变带、晶界处以及晶粒内部呈弥散分布; 随着时效温度的升高，析出相的数量越多，分布越均匀，强化效果越明显; 但温度大于 550℃ 时，沉淀相发生溶解，强化作用降低，并加速回复与再结晶( 如图 所示) ，这与拉伸强度于 550℃ 后开始降低的试验结果相吻合。

3J21合金时效态

（1）冷轧状态3J21合金经过欠时效、峰时效和过时效处理后，晶粒大小相近，与时效状态无关。冷轧状态和欠时效态3J21合金的结构均为面心立方结构，且欠时效态、峰时效态和过时效态均没有发现析出相。

（2）室温条件下，峰时效态3J1合金的拉伸强度和屈服强度均略高于欠时效态和过时效态，但其伸长率略低于欠时效态和过时效态。

（3）3J21合金欠时效态、峰时效态和过时效态的拉伸断口均为韧窝断口。峰时效态合金的断口韧窝小且浅，拉伸断口附近组织中滑移线之间的距离最大，过时效态的次之，欠时效态合金滑移线之间的距离最小。