為保持3J21合金性能的穩(wěn)定性，在制造前需對其進(jìn)行時(shí)效處理。本工作主要以室溫大氣環(huán)境下450℃時(shí)效態(tài)3J21合金為典型資料，研究450℃時(shí)效狀態(tài)對該合金拉伸性能及斷裂行為的影響，為設(shè)計(jì)選材提供詳實(shí)的理論依據(jù)。

3J21合金在真空爐中進(jìn)行固溶處理，工藝為1180±5℃保溫1.5h水淬后，經(jīng)30%冷軋變形制成1.1mm薄板，在450℃的恒溫箱中進(jìn)行時(shí)效，時(shí)效過程中每距離必定時(shí)間取樣進(jìn)行維氏硬度測試，硬度實(shí)驗(yàn)在HVS-5型維氏硬度實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行， 載荷為1000g，加載時(shí)間為10s，物鏡放大倍數(shù)為40倍。將時(shí)效后的3J21合金薄板沿軋制方向剪成板狀試樣

微觀組織 金相組織分析

不同狀態(tài)3J21合金的金相組織。可以觀察到3J21合金經(jīng)固溶處理冷軋后的組織為單一的晶粒大小較為均勻的、面心立方結(jié)構(gòu)的r(Co)固溶體。450℃時(shí)效狀態(tài)3J21合金的金相組織結(jié)構(gòu)仍為面心立方，晶粒大小接近，平均晶粒尺寸約為3um。

冷軋狀況和450℃時(shí)效狀況3J21合金的TEM相片。調(diào)查顯示3J 21合金經(jīng)固溶處理冷軋后為單相固溶體，位錯(cuò)密度增高，構(gòu)成胞狀亞結(jié)構(gòu)，有很多的滑移痕跡。450℃時(shí)效狀況3J21合金仍為單相固溶體，但位錯(cuò)密度明顯降低，仍可看到很多的滑移痕跡， 沒有發(fā)現(xiàn)析出相。采用TEM調(diào)查兩種狀態(tài)的安排和結(jié)構(gòu)，與金相安排調(diào)查結(jié)果一致。

拉伸性能

對450℃時(shí)效狀態(tài)3J21合金進(jìn)行拉伸性能測試，獲得試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2.3J21合金在450℃時(shí)效狀態(tài)下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖5所示。從表2和圖5可見，450℃時(shí)效狀態(tài)3J21合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度較大，但其伸長率低。這說明，450℃時(shí)效狀態(tài)3J21合金在工程使用中能夠保證該合金的強(qiáng)度指標(biāo)，但塑性差，不能夠做到強(qiáng)度和塑性的良好配合，綜合性能差，因此，該時(shí)效狀態(tài)應(yīng)選擇性使用或不采用。