3J21 是 Co - Cr - Ni - Mo 系形变强化型高弹性合金，旧牌号为 Co40NiCrMo，国际近似牌号有 Elgiloy、R30003 等，执行 YB/T 5253 等标准。它以无磁性、高弹性、耐腐蚀性强为核心优势，还兼具出色的疲劳强度和耐高温性，是苛刻环境下高性能弹性元件的优选材料，以下是详细介绍：

1. 核心化学成分：该合金以铁为余量，各关键元素配比精准，保障了其综合性能。具体成分（质量分数）为：钴 39.00%-41.00%、铬 19.00%-21.00%、镍 14.00%-16.00%、钼 6.50%-7.50%、碳 0.07%-0.12%、锰 1.70%-2.30%；同时严格限制杂质，硅≤0.60%、硫≤0.010%、磷≤0.010%。其中钴是保障高弹性的核心元素，铬和钼则显著提升合金的耐腐蚀与耐磨性能。

2. 关键性能参数

• 物理性能：密度为 8.4g/cm³，熔化温度范围 1372 - 1405℃；0 - 100℃区间内均匀线胀系数为 14×10⁻⁶/K，电阻率 0.92μΩ・m；且无论固溶状态还是冷加工时效后，都能保持无磁性，磁化率仅 50 - 1000×10⁻⁶，可适配无磁环境需求。冷加工加时效状态下，弹性模量达 196000 - 215500MPa，切变模量 73500 - 83500MPa，弹性稳定性突出。

• 力学性能：性能与产品形态、交货状态密切相关。比如冷轧带材（0.2 - 2.5mm），A 组抗拉强度 1175 - 1470MPa、伸长率≥5%，B 组抗拉强度 1470 - 1765MPa、伸长率≥3%；冷拉丝材（0.2 - 5.0mm），A 组抗拉强度 1275 - 1570MPa，B 组抗拉强度 1570 - 1865MPa、伸长率≥6%。而固溶状态下，其抗拉强度≥700MPa，伸长率≥35%，硬度≤250HV，为后续加工预留良好塑性。

3. 加工与热处理工艺

• 加工性能：固溶状态下的 3J21 塑性优良，可顺利进行冷轧、冷拉、冲压、锻造等加工，能制成丝材、带材、板材、棒材、管材等多种形态，适配不同弹性元件的成型需求。不过冷加工变形率会影响后续时效强化效果，需精准控制加工参数。

• 热处理工艺：核心是固溶处理配合冷加工后的时效处理。固溶处理时，不同形态工件参数有差异，如板材 δ≤4mm 保温 5 - 15 分钟后空冷，锻件则需保温 1.5 - 2.5 小时后水冷；经大应变率冷加工后再时效，能让合金强度和弹性大幅提升，且需注意，仅固溶处理无法实现合金强化，必须搭配大应变率冷加工后续效处理才能达到理想性能。

4. 应用场景

• 航空航天领域：用于制造发动机的膜片、膜盒、弹簧以及各类张紧元件，能耐受发动机工作时的温度波动和交变应力。

• 医疗器械领域：因生物相容性、无磁性和耐腐蚀性，可制作心脏起搏器导线、外科手术工具，以及植入器械中的弹簧元件。

• 精密仪器与钟表领域：适配高精度仪表的张丝、旋丝、游丝，也可作为高级手表的游丝，保障计时或测量的精准度。

• 石油与海洋领域：适合制作石油井下测量工具的弹性敏感元件，以及海洋船舶中耐腐蚀的阀片、螺旋弹簧等部件，可抵御井下复杂介质和海水的侵蚀。