3J33A馬氏體時效鋼

3J33A 3J33B 3J33C高強度彈性合金鋼固溶以后形成超低碳馬氏體,，硬度為28~30HRC,，時效處理以后，由于各種類型的金屬間化合物的脫溶析出得到時效硬化,，硬度可以上升到50HRC,。突出的特點是，在高強度,、高硬度的條件下,，仍具有良好的韌性和高的斷裂韌度。同時,，這類鋼無冷作硬化,，時效熱處理變形小，焊接性能良好,，表面還可以滲氮處理等,。

馬氏體時效鋼具有較高的強度和硬度（高抗拉強度，表面硬度50~54HRC）,，兼具良好的韌性和塑性，是制造航空航天和工業(yè)裝備的一種關(guān)鍵材料,，在航空,、航天、模具等工業(yè)領(lǐng)域獲得應(yīng)用,，目前在國內(nèi)外用作制造火箭發(fā)動機殼體,、鈾同位素離心分離機高速轉(zhuǎn)筒等高承重零件的材料。

典型的高合金馬氏體時效硬化鋼有18Ni（200）（00Ni18Co8Mo3TiAl）鋼,、18Ni（250）（00Ni18Co8Mo5TiAl）鋼,、18Ni（300）（00Ni18Co9Mo5TiAl）鋼、3J33A18Ni（350）（00Ni18Co13Mo4TiAl）鋼等

模具熱處理后變形是模具熱處理的三大難題之一(變形,、開裂,、淬硬)。預(yù)硬型塑料模具鋼解決了模具熱處理變形問題,，但模具要求硬度高又給模具加工造成困難,。熔化既保持模具的加工精度，又使模具具有較高硬度,，對于復(fù)雜 長壽命的塑料模具,，是模具材料面臨的一個重要難題。為此發(fā)展了一系列的時效硬化型塑料模具鋼,。模具零件在淬火（固溶）后變軟（硬度約為28~34HRC）,，便于切削加工成形，然后再進行時效硬化，獲得所需的綜合力學(xué)性能,。

一,、介紹：

Maraging(C)350高強度高彈性合金，江蘇九銘特鋼有限公司供應(yīng),！

Maraging(C)350是含有18%的鎳,，添加12%鈷進行強化的合金材料，具有的機械性能,、加工性能和熱處理特性,。

材料的冶煉方式：真空感應(yīng)爐+真空電弧重溶(VIM+VAR)

二、性能

Maraging(C)350合金密度：8.1g/cm3,。產(chǎn)品在退火及時效態(tài)下均可焊接,，但是時效態(tài)進行焊接后宜重新時效以焊接處性能。

三,、用途

火箭發(fā)動機箱體,，著陸和起飛齒輪，航空航天,，擠壓模具,，壓鑄，齒輪,、軸和緊固件,。

研究領(lǐng)域也有使用Maraging(C)350作為霍普金森(Hopkinson）桿的案例。

四,、類似牌號

18Ni(350),， AlMar350，C350,，Maraging(C)350,，Vascomax 350

五、化學(xué)成分（%）

C≤0.03,，Mn≤0.10,，Si≤0.10，P≤0.010,，S≤0.010,，Ni=18.00~19.00，Co=11.50~12.50,，Mo=4.60~5.20,，Ti=1.30~1.60，Al=0.05~0.15,，Cr≤0.50,，Cu≤0.50,，F(xiàn)e=余量

六、相關(guān)技術(shù)標準

Mil-S-46850D

七,、可提供產(chǎn)品形態(tài)

鍛件,、棒材、環(huán)件,、冷軋帶,、冷拉絲材、熱軋帶等均可供應(yīng)

近年來一些研制出許多馬氏體時效鋼的變異鋼種,，特別是開發(fā)出了不少具有良好性能的無鈷馬氏體時效鋼,。

既具有高的延性、韌性又能產(chǎn)生強度的鋼種是馬氏體時效鋼,，研發(fā)這種鋼的材料學(xué)思路是高純凈,、高鎳、碳的鋼,。這樣,，即使在較小的冷卻速度下也能淬火獲得馬氏體組織和具有優(yōu)良的沖擊抗力及斷裂韌性。三種主要馬氏體的時效鋼是：

3J33A馬氏體時效鋼

這種鋼有三種型號,，其屈服強度分別為1350MPa,、1650MPa和1950MPa，這類鋼的雜質(zhì)含量很低,，需要經(jīng)一次或二次真空冶煉,。并含有0.003%B、0.002%Zr和0.005%Ca以雜質(zhì)并幫助改善熱塑變加工性能,。

熱處理工藝包括850℃～870℃固溶處理，空冷或水淬,，再在480℃時效3h,。除了Co之外，加入的合金元素都降低Ms點,，但可保持Mf點高于室溫,，這樣固溶化后淬冷下來都能完轉(zhuǎn)化為馬氏體。時效析出硬化相主要是小片狀,，但也有一些,。嚴重過時效也能生成，Co的作用是引起析出硬化,，而Mo則是時效硬化的主要元素,。

調(diào)整時效溫度、時間,，可獲得不同的強度,。時效溫度過高(>600℃),，因鋼的點低，會引起奧氏體形成,，這種奧氏體由于高度合金化,，使Ms點降低到室溫以下，而穩(wěn)定的保留下來,。如果需要高強度,，可以在時效前對原低碳馬氏體進行50%形變量的冷塑性變形加工。

在高抗拉強度下,，這種鋼仍具有優(yōu)良的沖擊韌性,，而且具有強化缺口的作用，其缺口強度與抗拉強度之比在1．35～1．65之間,。時效前進行50%的冷變形加工,，可將上述名義強度提高到1700 MPa、2000 MPa和2100MPa,。

Ni20馬氏體時效鋼

鋼的雜質(zhì)含量與Nil8鋼相似,，但Ni含量較高，時效硬化元素不用Mo和Co,，而是用1．5%Ti,、0．25%A1和0．5%Nb來產(chǎn)生。這種鋼的Ms點比Nil8鋼低,，但固溶處理淬冷到室溫后仍可充分發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變,。 可在一78℃下冷卻處理或通過冷塑性變形(冷塑性變形可提高Ms點)來完成，這種鋼正常的時效硬化相是和,。

Ni25馬氏體時效鋼

這種鋼含25%Ni和1．5%Ti,、0．25%A1或0．5%Nb(亦可Al、Nb并用),，Ms點低于或接近室溫,。固溶處理后鋼的組織基本是奧氏體，所以應(yīng)在時效前將其轉(zhuǎn)化為馬氏體,，為此可以采用兩種方法：

(1)奧氏體時效：加熱到700℃保持4h使其從奧氏體中析出或,。于是奧氏體合金含量降低，Ms點上升,，隨后冷卻時奧氏體大部分轉(zhuǎn)化為馬氏體,。如在時效硬化處理(480℃，3h)之前進行一78℃冷處理,，即可馬氏體轉(zhuǎn)變,。700℃的奧氏體時效，由于形成,，使奧氏體硬化,。但相在相變時會失去共格性,，而且在隨后馬氏體時效硬化時，可以利用的Ti,，Al都減小了,，所以強度要低些。馬氏體時效處理時的析出相是η-,。

(2)冷塑變形加工加冷處理：奧氏體冷塑變形加工,，變形量應(yīng)大于25%，才能提高Ms—的溫度區(qū)段,，使該鋼在一78℃(干冰)或一196℃(液氮)冷處理時完成馬氏體轉(zhuǎn)變,，這種加工處理充分發(fā)揮合金元素的析出硬化作用，可獲得強度高于奧氏體的時效處理,。