3J9 的碳 0.22%~0.26%：发条 2058 MPa 怕回火过头

3J9 是铬镍钼系高弹性合金，碳 0.22%~0.26%、锰 1.80%~2.20%、硅 1.30%~1.70%、铬 19.0%~20.5%、镍 9.0%~10.5%、钼 1.60%~2.00%，余量铁，弹性模量在固溶态 186.5~196 GPa。冷拉丝材直径 0.40~0.70 mm 的抗拉不低于 2058 MPa。

碳 0.24% 在弹性合金里算高

弹性合金的碳一般在 0.1% 以下，这支合金的碳到 0.22%~0.26%，是刻意的：碳与铬、钼形成碳化物，参与时效强化，是拿到 2000 MPa 级强度的基础。碳偏低，碳化物少，强度上不去；碳偏高，碳化物粗大、塑性下降，拉丝时断丝。碳的窗口只有 0.04 个百分点，冶炼的碳控制要精确。

43% 冷拉加 480℃ 三小时

强化路线是冷拉大变形加时效：冷变形率不低于 43%，把位错密度拉到高位，再 480℃ 保温 3 小时，让碳化物在位错处析出，把位错钉住。冷变形率不足，时效只起回复作用，强度上不去；变形率过高，拉丝断丝，且塑性储备耗尽。480℃ 是这支合金的时效窗口，过 500℃ 强度掉得快。

2000 MPa 与 0.4 mm 丝径

2058 MPa 的抗拉对应 0.40~0.70 mm 的丝径，丝径越细，冷拉的总变形率越大，强度越高；丝径粗，中心的变形不足，强度低。丝径公差 ±0.02~0.05 mm，高精度档可到 ±0.015，丝径的波动直接改变发条的力矩，走时精度跟着变。

过热的后果

这支合金没有二次硬化，回火温度过 500℃，碳化物粗化，强度掉，而且不可逆。发条在装配前的去应力温度要压在 480℃ 以下，时间按丝径给，细丝 1 小时，粗丝 2~3 小时。去应力过头，发条的力矩下降，手表的走时变慢，且无法通过调整游丝挽回。

成形与时效的顺序

发条、游丝一类薄件要先成形再时效：盘绕、冲切在软态或半硬态完成，时效硬化后无法成形。成形的回弹按材料的屈服与模量算，成形模的角度要留回弹量；时效后的件不再校形，校形会引入新的应力，力矩不稳。

表面划痕的敏感

丝径与力矩

发条的力矩与丝径的四次方成正比，丝径偏 0.01 mm，力矩差几个百分点。丝径公差按 ±0.02 mm 控制，高精度档 ±0.005 mm；同一盘丝的丝径波动也要控，波动大，发条的力矩曲线不平滑。丝径用激光测径仪在线监测，不用千分尺抽检。

发条盒的装配

发条装入发条盒时，外端挂在盒壁的钩上，内端挂在条轴的钩上。钩的圆角与发条的接触面要光滑，粗糙的钩会在发条上刻出缺口，缺口是疲劳裂纹的起点。装配后的发条要涂润滑油，油的黏度按温度范围选，低温下黏度高，力矩损失大，润滑油的牌号按使用温度定，一批只许用一个牌号。

标准与验收

牌号按 GB/T 15018 的弹性合金序列归口，丝材的尺寸与公差按 GB/T 14985 一类标准，力学按 GB/T 228.1，弹性模量按 GB/T 22315 测。丝材的表面质量用目视加低倍检查，划痕深度超过 0.01 mm 判不合格。丝材的圈径与盘重按零件成形方式定，圈径过小，丝材的弯曲应力大，绕制时断丝。

2000 MPa 级的丝材对表面缺陷极敏感：0.02 mm 的划痕就是裂纹源，疲劳寿命下降一个量级。拉丝的模具要抛光，道次的减面率控制在 15%~20%，拉丝粉要清洁；绕制发条时，夹具与导轮不能有毛刺，绕制后的件做表面检查，有划痕的件不能用。