18Ni(300)00Ni18Co9Mo5TiAl時(shí)效鋼

18Ni馬氏體時(shí)效鋼的特性及用途：
18Ni鋼的代表鋼號(hào)有00Ni18Co8Mo3TiAl[18Ni(200)]022Ni18Co8Mo3TiAl,、00Ni18Co8Mo5TiAl[18Ni(250)]022Ni18Co8Mo5TiAl,、00Ni18Co9Mo5TiAl[18Ni(300)]022Ni18Co9Mo5TiAl和00Ni18Co13Mo4TiAl[18Ni(350)]022Ni18Co13Mo4TiAl鋼,。
18Ni鋼是典型的馬氏體時(shí)效鋼,，鋼中碳含量較低,，對(duì)時(shí)效硬化起作用的合金元素是Ti,、Al、Co,、Mo,，雜質(zhì)對(duì)馬氏體時(shí)效硬化鋼的性能影響很大，對(duì)屈服強(qiáng)度較高的鋼影響效果更明顯,。這就要求該類(lèi)鋼要經(jīng)過(guò)真空冶煉,，減少雜質(zhì)、偏析和鋼錠中的含氣量,，以保證鋼具有較好的韌性和抗疲勞性能,。
在18Ni鋼中，碳對(duì)鋼的強(qiáng)度影響很大,，即使碳含量極少,，也會(huì)使馬氏體強(qiáng)度顯著提高。但在把碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增至0.03%以后,，又會(huì)降低鋼的屈服強(qiáng)度,，所以18Ni馬氏體時(shí)效鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不宜超過(guò)0.03%。
18Ni鋼中的S是有害的,。S以硫化物存在于鋼內(nèi),，并沿?zé)彳埛较蚍植迹瑢?dǎo)致鋼的各向異性,，因此要求盡量降低鋼的硫含量,。
18Ni鋼中加入大量的Ni，主要作用是保證固溶體淬火后能獲得單一的馬氏體,，其次Ni對(duì)Mo的作用是形成時(shí)效強(qiáng)化相Ni3Mo,。當(dāng)Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)10%時(shí)，還能提高馬氏體時(shí)效鋼的斷裂韌度,。
18Ni鋼固溶以后形成超低碳馬氏體,，硬度為28~30HRC；時(shí)效處理后,，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。這類(lèi)鋼在高強(qiáng)度,、高韌性的條件下,，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，焊接性良好,，表面還可以滲氮處理等,。
18Ni類(lèi)低碳馬氏體時(shí)效鋼主要用于制造高精度、超鏡面,、型腔復(fù)雜,、大截面、大批量生產(chǎn)的機(jī)械零件和塑料模具,，但由于價(jià)格昂貴,，使用受到限制。

18Ni馬氏體時(shí)效鋼的化學(xué)成分：
18Ni鋼化學(xué)成分見(jiàn)表1,。
表1  18Ni鋼的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),，%)
鋼號(hào) C≤ Ni Co Mo Si≤ Mn≤ Ti Al P≤ S≤
18Ni(200) 0.03 18.00 8.50 3.30 0.12 0.12 0.20 0.10 0.01 0.01
18Ni(250) 0.03 17.50~18.50 7.00~8.00 4.25~5.25 0.12 0.10 0.30~0.50 0.05~0.15 0.01 0.01
18Ni(300) 0.03 18.00~19.00 8.50~9.50 4.60~5.20 0.12 0.10 0.50~0.80 0.05~0.15 0.01 0.01
18Ni(350) 0.03 17.00~19.00 11.00~12.75 4.00~5.00 0.10 0.10 1.20~1.45 0.05~0.15 0.01 0.01

18Ni馬氏體時(shí)效鋼的臨界點(diǎn)：
18Ni鋼的臨界點(diǎn)溫度見(jiàn)表2,，其他鋼號(hào)可參考。
表2  18Ni鋼臨界點(diǎn)溫度
臨界點(diǎn)/℃ Ac1 Ac3 Ms Mf
溫度(近似值)/℃ 540~610 740~750 154~210 90~100

18Ni馬氏體時(shí)效鋼的熱處理：
固溶溫度為815~830℃,，油冷或空冷(加熱時(shí)間,，鹽浴爐1min/mm、空氣爐2~2.5min/mm),，硬度為28HRC,。

18Ni馬氏體時(shí)效鋼的時(shí)效溫度：
18Ni(250)、18Ni(300)鋼的時(shí)效溫度為480℃,，保溫時(shí)間3h,，硬度為43HRC；保溫6h,，硬度為52HRC,。
18Ni(350)鋼的時(shí)效溫度為510℃，時(shí)效時(shí)間6h,，硬度為57~60HRC,。

18Ni馬氏體時(shí)效鋼的滲氮處理：
18Ni(300)鋼氣體滲氮工藝：
滲氮溫度為(455±10)℃，保溫時(shí)間為24~28h,。

18Ni馬氏體時(shí)效鋼的力學(xué)性能：
18Ni類(lèi)鋼的力學(xué)性能見(jiàn)表3,。
表3  18Ni類(lèi)鋼的力學(xué)性能
鋼號(hào) 固溶溫度/℃ 時(shí)效溫度/℃ 時(shí)效后硬度HRC σb/MPa σs/MPa δ(%)  ψ(%)
18Ni(250) 815~830 480±5 50~52 1850 1800 10~12 48~58
18Ni(300) 815~830 480±5 53~54 2060 2010 12 60
18Ni(350) 815~830 510±5 57~60 2490 - - -

馬氏體時(shí)效鋼包含高強(qiáng)度鋼的一個(gè)專(zhuān)門(mén)類(lèi)別，它們與傳統(tǒng)鋼的區(qū)別在于它們通過(guò)冶金反應(yīng)來(lái)硬化,，而與C沒(méi)有關(guān)系,。這些鋼在大約480℃的溫度下由金屬間化合物沉淀而強(qiáng)化。術(shù)語(yǔ)`maraging`是從`馬氏體時(shí)效硬化`而來(lái),，其所指的是低碳馬氏體的時(shí)效硬化,。

工業(yè)上，馬氏體時(shí)效鋼設(shè)計(jì)用來(lái)提供屈服強(qiáng)度從1030-2420兆帕的特定水平,。一些實(shí)驗(yàn)性馬氏體時(shí)效鋼具有高達(dá)3450兆帕的屈服強(qiáng)度,。這些鋼具有很高的鎳、鈷和鉬的含量,，并具有極低的含碳量,。事實(shí)上，碳在這些鋼中是雜質(zhì),，并盡量保持工業(yè)盡可能低的水平,。馬氏體時(shí)效鋼的其它變型已經(jīng)研制出來(lái)，作為特殊使用,。馬氏體時(shí)效鋼在美國(guó)和國(guó)外的不少鋼鐵公司中已進(jìn)行大量生產(chǎn),。