弹性合金

制作仪器仪表中弹性元件的材料

弹性合金是精密合金的一类，用于制作精密仪器仪表中弹性敏感元件、储能元件和频率元件等弹性元件。除了具有良好的弹性性能之外，还具有无磁性、微塑性变形抗力高、硬度高、电阻率低、弹性模量温度系数小、内耗小等性能。弹性合金包括高弹性合金和恒弹性合金。前者弹性极限高，滞弹性效应低，耐热性好;后者在一定温度范围内弹性模量几乎不随温度变化，又称为“艾林瓦 (Elinvar) 合金”。弹性合金一般在真空中冶炼，半成品或成品亦多在真空或保护性气氛中进行热处理。

介绍

弹性合金是精密合金的一类，用于制作精密仪器仪表中弹性敏感元件、储能元件和频率元件等弹性元件。弹性合金除了具有良好的弹性性能外，还具有无磁性、微塑性变形抗力高、硬度高、电阻率低、弹性模量温度系数低和内耗小等性能。

弹性合金包括Fe-Ni-Cr系、Ni-Ct系、Ni-Cr-Nb系、Ni-Co-Cr系、Nb-Ti系、Fe-Ni-Co系等。　此外，实际常用的还有铜基合金，如锡磷青铜、铍青铜等。　弹性合金用于精密仪表中的弹性敏感元件、储能元件和频率元件。

分类及应用

它一般分为高弹性合金和恒弹性合金，前者要求具有高的弹性极限、低的滞弹性效应，耐热性好，可在较高的温度下工作；后者要求在一定的温度范围内弹性模量几乎不随温度变化。根据对物理、化学性能的要求，弹性合金分为高温高弹性合金、高温恒弹性合金、耐蚀高弹性合金、耐蚀恒弹性合金、高导电高弹性合金、磁-弹合金、非铁磁性弹性合金、无磁或弱磁恒弹性合金等。

此外，铜基弹性合金应用也很普遍，这类合金的特点是无磁和导电良好。锡磷青铜主要用于导电性能良好的弹簧接触片或其他弹簧、精密仪表中的耐磨和抗磁弹性元件等。铍青铜用于制造重要的弹簧和弹性元件，由于其弹性模量低，而弹性极限又相对的高，故在制作膜片、膜盒、波纹管及微型开关方面，得到广泛应用。弹性合金一般都在真空中冶炼，半成品或成品元件亦多在真空或保护气氛中进行热处理。

高弹性合金

高弹性合金应具有的基本特性为：高的弹性极限、高的强度、低的滞弹性效应；根据使用条件的不同，还应具有相应的耐蚀、耐温、耐疲劳、无磁、高导电等性能。高弹性合金按其组成可分为：Fe 基高弹性合金（如Ni36CrTiAl，Ni36CrTiAlMo5， Ni36CrTiAlMo8等）； Co基高弹性合金（如 Co40NiCrMo，Co40NiCrMoW，Co40TiAl，Elgiloy，Nivaflex等）；Cu基高弹性合金（如铍铜、铜钛、磷青铜、德银等）；Ni基高弹性合金（如NiBe2，ЗП578，Inconel 718，Rene 95等）；Nb基高弹性合金（如55NbTi-Al Nb25-Ti，Nb-10Ti-5Mo等）。这类合金经弥散强化或经形变强化而获得高弹性性能。此外，马氏体时效不锈钢是近来很受重视的高弹性材料。高弹性合金主要用于膜盒、膜片、扭杆等弹性敏感元件，发条，弹簧等储能元件以及仪表轴承和轴等。

恒弹性合金

恒弹性合金是在一定温度范围内其弹性模量几乎不随温度变化的合金。恒弹性合金按化学成分可分为：NiFe系（如Ni42CrTiAl，Ni43CrTiAl，Ni42CrTiAlMoCu 等合金）；Co-Fe系（如Co-elinvar以及在此基础上，调整成分的V-、Mo-、W-、Mn-elinvar和Elcolloy等），以上两类系铁磁性恒弹性合金；Nb基恒弹性合金（包括Nb-Zr系和Nb-Ti系）；Pd基恒弹性合金（包括 Pd-Au、Pd-Rh和Pd-Mn等系列），以上两类系顺磁性恒弹性合金；Fe-Mn系（含Mn约30%，并添加适量的Co、Ni、Cr、W、V、C等元素，余Fe），Mn基恒弹性合金（包括Mn-Ni、Mn-Cu、Mn-Ge等系列），Cr基恒弹性合金（包括Cr-Fe-Mn和Cr-Co系），以上三类系反铁磁性恒弹性合金。传统的恒弹性合金都是晶态的，自1970年以来，随着非晶态金属材料的发展，发现一系列非晶态合金具有恒弹性特性，引起了人们的注意。恒弹性合金主要用于游丝、悬丝、膜盒、机械滤波器、标准频率元件、延迟线等。

生产工艺

采用真空冶炼，对微结构有特殊要求的必须采用双真空熔炼，即将真空熔炼铸造出来的电极，再用真空自耗炉或电渣炉重熔，制出低气体夹杂物的钢锭。锻轧前的加热温度一般为1150～1200℃，终加工温度不低于900℃。弹性合金锭子的缩孔一般都比较深，锻轧时必须予以注意。

特点

具有高的弹性极限、比例极限、持久极限，低的弹性后效、弹性滞后、应力松弛，具有一定的弹性模量和切变模量。有些合金还具有低的弹性模量（切变模量）温度系数，高的机械品质因数。

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