3J21鎳基精密合金化學(xué)成分
鎳(Ni):39.0% - 41.0%。鎳是3J21鎳基精密合金的主要成分之一,能提高合金的耐腐蝕性、抗氧化性,并且在合金的基體形成過程中起到關(guān)鍵作用。
鉻(Cr):19.0% - 21.0%。鉻元素可以增強合金的耐腐蝕性,通過在合金表面形成致密的氧化鉻保護膜來阻止進一步的氧化和腐蝕。
鐵(Fe):余量。作為基體的主要組成部分,和其他元素協(xié)同影響合金的性能。
錳(Mn):1.8% - 2.2%。錳可以改善合金的加工性能,如鍛造、軋制等,并且有助于脫氧,提高合金的純凈度。
硅(Si):0.4% - 0.6%。硅能夠提高合金的強度,同時對合金的鑄造性能也有一定的改善作用。
鉬(Mo):6.5% - 7.5%。鉬元素可以提高合金的強度和硬度,并且增強合金的抗高溫蠕變性能。
碳(C):≤0.08%。嚴(yán)格控制碳的含量,因為過多的碳會形成碳化物,降低合金的韌性,增加脆性。
磷(P):≤0.02%。磷是雜質(zhì)元素,含量過高會降低合金的韌性和耐腐蝕性。
硫(S):≤0.02%。硫會使合金產(chǎn)生熱脆性,所以其含量也需要嚴(yán)格控制。
物理性能
密度:8.4g/cm3 左右。該密度使合金在質(zhì)量和體積方面具有特定的性質(zhì),在一些對重量有要求的應(yīng)用場景(如航空航天部件)中需要考慮。
熔點:1300 - 1360℃。熔點范圍保證合金在熱加工(如鍛造、鑄造)時能夠順利成型,并且在一定高溫環(huán)境下有較好的穩(wěn)定性。
電阻率:98 - 110μΩ?cm。適當(dāng)?shù)碾娮杪适购辖鹪谝恍╇姶艖?yīng)用場景中有相應(yīng)的電學(xué)特性,并且在防止渦流方面也有一定作用。
熱導(dǎo)率:13 - 17W/(m?K)。熱導(dǎo)率較低,意味著合金在工作過程中熱量散發(fā)相對較慢,在一些需要隔熱或者控制熱傳遞的應(yīng)用中有優(yōu)勢。
線膨脹系數(shù)(20 - 100℃):14 - 16×10??/℃。這個參數(shù)對于在溫度變化環(huán)境下使用的合金部件很重要,它決定了部件在溫度變化時的尺寸穩(wěn)定性。
力學(xué)性能
抗拉強度(Rm):≥980MPa。抗拉強度體現(xiàn)合金抵抗拉伸破壞的能力,這個較高的數(shù)值表明合金在承受較大拉力時不會輕易斷裂,適用于承受拉伸應(yīng)力的結(jié)構(gòu)件。
屈服強度(Rp0.2):≥680MPa。屈服強度表示合金開始產(chǎn)生明顯塑性變形時的應(yīng)力,這意味著在低于此應(yīng)力時,合金基本處于彈性變形階段,這一數(shù)值保證了合金在一定應(yīng)力范圍內(nèi)的形狀穩(wěn)定性。
延伸率(A):≥20%。延伸率表明合金具有一定的塑性,在受到拉伸力時能夠產(chǎn)生一定的變形而不斷裂,這有利于合金的成型加工,如冷彎、沖壓等。
硬度(HV):300 - 360。這個硬度范圍決定了合金的耐磨性和可加工性,較高的硬度使合金在耐磨部件應(yīng)用中有優(yōu)勢,但也意味著在加工時需要使用合適的工具和工藝。
機械性能
彈性模量(E):190 - 210GPa。彈性模量反映合金抵抗彈性變形的能力,在彈性變形范圍內(nèi)能夠承受一定的應(yīng)力,并且在應(yīng)力消失后能夠恢復(fù)原狀,這個數(shù)值表明合金在彈性變形方面有較好的性能。
剪切模量(G):75 - 85GPa。剪切模量用于衡量合金抵抗剪切變形的能力,在受到扭轉(zhuǎn)或剪切力作用時,它決定了合金的變形特性,在一些需要承受扭矩的部件應(yīng)用中有重要意義。
泊松比(ν):0.3 - 0.33。泊松比是橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變的比值,在分析合金在單向拉伸或壓縮時的橫向變形情況時非常重要,對于精密部件的尺寸精度控制等方面有應(yīng)用。