18Ni(200) 18Ni(250) 18Ni(300) 18Ni(350) 馬氏體時(shí)效鋼
通項(xiàng)典型的高合金馬氏體2113時(shí)5261效硬化鋼有18Ni（200）（410200Ni18Co8Mo3TiAl）鋼、18Ni（1653250）（00Ni18Co8Mo5TiAl）鋼、18Ni（300）（00Ni18Co9Mo5TiAl）鋼、18Ni（350）（00Ni18Co13Mo4TiAl）鋼等，固溶以后形成超低碳馬氏體，硬度約為30~32HRC；時(shí)效處理以后，由于各種類(lèi)型的金屬間化合物的脫、析出，得到時(shí)效硬化，硬度可上升到50HRC以上。這類(lèi)鋼在高強(qiáng)度、高韌性的條件下仍具有良好的塑性、韌性和高的斷裂韌度。
馬氏體時(shí)效鋼是以無(wú)碳或超低碳Fe-Ni馬氏體為基體，經(jīng)過(guò)時(shí)效處理使金屬間化合物沉淀硬化的一種超高強(qiáng)度鋼。這類(lèi)鋼的強(qiáng)度并不來(lái)自于碳，而來(lái)自于金屬間化合物的沉淀。
鋼種來(lái)源
美國(guó)18Ni鋼是馬氏體時(shí)效鋼的代表鋼種，按抗拉強(qiáng)度的數(shù)值(單位KSI，1KSI=6.89476MPa)分為四個(gè)等級(jí)：
|
AISI
|
Grade
|
UNS
|
中國(guó)牌號(hào)
|
|
18Ni(200)
|
Maraging 200
|
K92810
|
00Ni18Co8Mo3TiAl
|
|
18Ni(250)
|
Maraging 250
|
K92890
|
00Ni18Co8Mo5TiAl
|
|
18Ni(300)
|
Maraging 300
|
K93120
|
00Ni18Co9Mo5TiAl
|
|
18Ni(350)
|
Maraging 350
|
K93160
|
00Ni18Co12Mo4Ti2Al
|
其中，00Ni18Co8Mo5TiAl，即18Ni(250)，已經(jīng)納入我國(guó)國(guó)標(biāo)GB/T 1299-2014《工模具鋼》中。
成分規(guī)范
|
標(biāo)準(zhǔn)
|
MIL-S-46850D
|
|
級(jí)別
|
Grade 200
|
Grade 250
|
Grade 300
&300A
|
Grade 350
|
|
C
|
≤0.03
|
≤0.03
|
≤0.03
|
≤0.03
|
|
Si
|
≤0.10
|
≤0.10
|
≤0.10
|
≤0.10
|
|
Mn
|
≤0.10
|
≤0.10
|
≤0.10
|
≤0.10
|
|
P
|
≤0.01
|
≤0.01
|
≤0.01
|
≤0.01
|
|
S
|
≤0.01
|
≤0.01
|
≤0.01
|
≤0.01
|
|
Ni
|
17.0~19.0
|
17.0~19.0
|
18.0~19.0
|
18.0~19.0
|
|
Co
|
8.0~9.0
|
7.0~8.5
|
8.5~9.5
|
11.5~12.5
|
|
Mo
|
3.0~3.5
|
4.6~5.2
|
4.6~5.2
|
4.6~5.2
|
|
Ti
|
0.15~0.25
|
0.3~0.5
|
0.5~0.8
|
1.3~1.6
|
|
Al
|
0.05~0.15
|
0.05~0.15
|
0.05~0.15
|
0.05~0.15
|
性能特點(diǎn)
18Ni鋼固溶以后形成超低碳馬氏體，硬度為28~30HRC，時(shí)效處理以后，由于各種類(lèi)型的金屬間化合物的脫溶析出得到時(shí)效硬化，硬度可以上升到50HRC。18Ni鋼突出的特點(diǎn)是，在超高強(qiáng)度、高硬度的條件下，仍具有良好的韌性和高的斷裂韌度。同時(shí)，這類(lèi)鋼無(wú)冷作硬化，時(shí)效熱處理變形小，焊接性能良好，表面還可以滲氮處理等。
應(yīng)用場(chǎng)合
18Ni馬氏體時(shí)效鋼具有較高的強(qiáng)度和硬度（超高抗拉強(qiáng)度，表面硬度50~54HRC），兼具良好的韌性和塑性，是制造航空航天和國(guó)防工業(yè)裝備的一種關(guān)鍵材料，在航空、航天、精密模具等工業(yè)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，目前在國(guó)內(nèi)外廣泛用作制造火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、殼體、鈾同位素離心分離機(jī)高速轉(zhuǎn)筒等高精密承重零件的材料。
時(shí)效硬化型塑料模具鋼有馬氏體時(shí)效硬化鋼和析出（沉淀）硬化鋼兩大類(lèi)。馬氏體時(shí)效鋼有高的屈強(qiáng)比、良好的切削加工性和焊接性能，熱處理工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。典型的高合金馬氏體時(shí)效硬化鋼有18Ni（200）（00Ni18Co8Mo3TiAl）鋼、18Ni（250）（00Ni18Co8Mo5TiAl）鋼、18Ni（300）（00Ni18Co9Mo5TiAl）鋼、18Ni（350）（00Ni18Co13Mo4TiAl）鋼等，固溶以后形成超低碳馬氏體，硬度約為30~32HRC；時(shí)效處理以后，由于各種類(lèi)型的金屬間化合物的脫、析出，得到時(shí)效硬化，硬度可上升到50HRC以上。這類(lèi)鋼在高強(qiáng)度、高韌性的條件下仍具有良好的塑性、韌性和高的斷裂韌度。
為了降低材料費(fèi)用，近年來(lái)開(kāi)發(fā)了一類(lèi)低鈷、無(wú)鈷、低鎳的馬氏體時(shí)效鋼，其代表鋼種如06Ni（06Ni6CrMoVTiAl）鋼、AFC-77（1Cr14Co13Mo5V）鋼；另一類(lèi)為低合金時(shí)效硬化鋼，代表鋼號(hào)如我國(guó)自行開(kāi)發(fā)的25CrNi3MoAl鋼，PMS（1Ni3MnMoCuAl）鋼、PCR(0Cr16Ni4Cu3Nb)鋼、SM2（20CrNi3AlMnMo）鋼等，另外還有美國(guó)的P2(20CrNi4AlV)鋼，日本大同特殊鋼公司的NAK80、NAK55（15Ni3MnMoAlCuS）鋼等，這類(lèi)鋼經(jīng)固溶處理后，硬度為30HRC左右，時(shí)效處理后，由于金屬間化合Ni3Al析出而強(qiáng)化，硬度可以上升到38~42HRC。如再進(jìn)行滲氮處理，可以使模具表面硬度達(dá)到110HV左右。
