Gr71/Gr72/ Gr73/18Ni1900馬氏體時效鋼牌號

Gr71/Gr72Gr73/18Ni1900馬氏體時效鋼00Ni18Co9Mo5TiAl/C300/022Ni18Co9Mo5TiAl/18Ni（300）為高強度,、耐腐蝕合金鋼，含C、Ni,、Co、Mo、Ti,、Al等元素，經(jīng)精確控制化學成分和熱處理工藝,，具有優(yōu)異機械性能和耐蝕性,，廣泛用于航空、航天,、石油化工等領(lǐng)域,。

馬氏體時效鋼以無碳(或微碳)馬氏體為基體的，時效時能產(chǎn)生金屬間化合物沉淀硬化的超高強度鋼,。與傳統(tǒng)高強度鋼不同,，它不用碳而靠金屬間化合物的彌散析出來強化。這使其具有一些性能:高強韌性,，低硬化指數(shù),，良好成形性,，簡單的熱處理工藝，時效時幾乎不變形,，以及很好的焊接性能,。因而馬氏體時效鋼已在需要此種特性的部門獲得廣泛的應用。

1961~1962年間該公司B0.F0.Decker等人,，在鐵鎳馬氏體合金中加入不同含量的鈷,、鉬、鈦,，通過時效硬化得到屈服強度分別達到1400,、1700、1900MPa的18Ni(200),、18Ni(250)和18Ni(300)鋼,，并首先將18Ni(200)和18Ni(250)應用于火箭發(fā)動機殼體。這類鋼種的出現(xiàn),，立即引起了各國冶金工作者的高度重視,。60年代的中、后期是馬氏體時效鋼研究和開發(fā)的黃金時代,。這期間,，國際鎳公司和釩合金鋼公司(VasCo)又研制出了屈服強度達到2400MPa的18Ni(350)。研究工作者們還對馬氏體時效鋼的加工工藝,、各種性能和強韌化機理進行了大量工作,，同時還探索了屈服強度高達2800和3500MPa的所謂400級和500級馬氏體時效鋼。不過這兩個級別的鋼種由于韌性太低,，而且生產(chǎn)工藝過于復雜,，沒有得到實際應用。在此期間,，馬氏體時效鋼在工模具領(lǐng)域也有了一定市場,。與此同時，前蘇聯(lián)和聯(lián)邦德國等國也開始了馬氏體時效鋼的研究,。到了70年代,，日本因開發(fā)濃縮鈾離心機，對馬氏體時效鋼進行了系統(tǒng),、深入的研究,。進入80年代以來,，由于鈷價不斷上漲,，無鈷馬氏體時效鋼的開發(fā)取得了很大進展，如美國的T一250(18Ni一3Mo一10.4Ti-0.1A1),、日本的14Ni一3Cr一3Mo一10.5Ti合金,、韓國的w一250(18Ni一40.5w一10.4Ti-0.1A1)和前蘇聯(lián)的H161~6M6(16Ni一6V一6Mo)均相繼問世,。這些鋼不僅使生產(chǎn)成本降低了20%~30%，而且性能也十分接近相應強度水平的含鈷馬氏體時效鋼,。

主要生產(chǎn)工藝有冶煉,、熱加工、冷加工,、焊接,、熱處理和表面處理。
折疊冶煉
一般采用真空感應爐熔煉加真空自耗爐重熔的雙真空冶煉工藝,。對于強度級別在1500MPa以下的鋼種,，可以采用非真空冶煉，或非真空冶煉加電渣重熔的工藝,。但對高強度級別和用途重要的鋼種,，必須采用雙真空冶煉工藝。在真空自耗重熔時,，應嚴格控制電流和熔池溫度,，以免鋼錠產(chǎn)生嚴重的枝狀偏析。
折疊熱加工
馬氏體時效鋼在高溫下具有良好的熱塑性,，其熱加工性與1Crl8Ni9Ti大體相同,。對于鈦、鉬含量較高的鋼種,，鋼錠凝固時容易發(fā)生這些元素的微觀偏析,，熱加工后形成各向異性的帶狀顯微結(jié)構(gòu)。減輕或消除微觀偏析的有效措施,，是選擇合適的鋼錠尺寸和熱加工時進行充分的高溫均質(zhì)化處理,。為了防止由于Ti(C，N)等化合物沿奧氏體晶界析出引起的高溫緩冷脆性,，熱加工后應盡量避免工件在1100~750C溫度區(qū)間內(nèi)緩冷或停留,。為了獲得細晶粒和較佳力學性能，終鍛應在較低溫度下(950~850C),，以較大的變形量(大于25%)完成,。
折疊冷加工
在固溶狀態(tài)下冷加工性非常好。拉拔,、冷軋,、彎曲、深沖等加工都容易進行,。鋼的加工硬化指數(shù)為0.02~0.03,，與普通鋼相比低一個數(shù)量級。因此,，加工過程中無需軟化退火即可進行90%以上變形量的冷加工,。
折疊焊接
良好的焊接性是馬氏體時效鋼的優(yōu)點之一,。幾乎所有的焊接工藝都能適用。焊絲成分與被焊鋼成分基本相同,，焊前不必預熱,，焊后不處理也不會產(chǎn)生裂紋，直接時效后,，接頭系數(shù)即可超過90%,。
折疊熱處理
熱處理工藝簡單是馬氏體時效鋼的另一重要優(yōu)點。鋼經(jīng)熱加工后,，在冷加工和時效強化之前應進行固溶處理,。目的在于:溶解熱加工后余留的沉淀物;使基體溶有充足的強化元素;并獲得均勻的高位錯密度的全馬氏體組織。固溶溫度通常采用820~840℃,，固溶時間為每25ram厚度1h,，固溶后空冷，冷卻速度對組織和性能影響不大,。馬氏體時效鋼的高強度是通過時效處理得到的,。時效溫度一般為480℃，強度級別高的鋼種可采用510¨C,，時效時間為3~6h,，時效后空冷。時效后在馬氏體基體上,，析出大量彌散的和超顯微的金屬間化合物質(zhì)點,，使材料強度成倍提高而韌性損失較小。
馬氏體時效鋼的性能還可通過奧氏體形變,，或馬氏體形變,，或兩者結(jié)合得到提高。奧氏體形變處理使奧氏體晶粒尺寸減小到10um以下,，從而得到具有一定延性的,，強度大于3500MPa的馬氏體時效鋼。在固溶后和時效前進行的馬氏體形變處理,，由于產(chǎn)生更多的位錯,，通常可使強度提高200MPa,。固溶前的馬氏體形變,，能細化奧氏體晶粒并增加鋼時效后的強度。
折疊表面處理
如果不進行表面處理,，馬氏體時效鋼的耐磨性和疲勞強度并不比普通高強鋼好,。因此對于這種用途的零件，必須進行表面處理(氣體滲氮,、離子氮化或離子注入等),。離子氮化可使18Ni(250)鋼滾動軸承的接觸疲勞壽命提高1倍以上。
應用馬氏體時效鋼已在包括火箭發(fā)動機殼體,，殼體,，鈾同位素離心分離機的高速轉(zhuǎn)簡，直升飛機起落架,，高壓容器,，轉(zhuǎn)軸，齒輪,，軸承,，高壓傳感器，緊固件,，彈簧,，以及鋁合金擠壓模和鑄件模，精密模具,，冷沖模等工模具等方面獲得廣泛的應用,。