美國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):
18Ni鋼主要有:
1)00Ni18Co8Mo5TiAl[18Ni(250級(jí))]
2)00Ni18Co9Mo5TiAl[18Ni(300級(jí))]]
3)00Ni18Co13Mo4TiAl[18Ni(350級(jí))]
高強(qiáng)度鋼 18Ni馬氏體時(shí)效鋼
18Ni(250級(jí))、18Ni(300級(jí))、18Ni(350級(jí))鋼是典型的馬氏體時(shí)效鋼,是一種時(shí)效硬化型塑料模具鋼,鋼中含碳量較低,對(duì)時(shí)效硬化起作用的合金時(shí)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。這就要求該鋼經(jīng)過真空冶煉,減少雜質(zhì)、偏析和鋼錠中的含氣量,以保證鋼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,減少含碳量極少,也會(huì)使馬氏體強(qiáng)度顯著提高。但在把碳的含量分?jǐn)?shù)增至0.03%后,又會(huì)降低鋼的屈服強(qiáng)度。所以馬氏體時(shí)效鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不宜超過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?,?dǎo)致鋼的各向異性,因此要求盡量降低18Ni鋼中的含硫量。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作用形成時(shí)效強(qiáng)化相Ni3Mo,當(dāng)Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過10%時(shí),還能提高馬氏體時(shí)效鋼的斷裂韌度。
AISI
|
Grade
|
UNS
|
中國牌號(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)納入我國國標(biāo)GB/T 1299-2014《工模具鋼》中。
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
|
高強(qiáng)度鋼 18Ni馬氏體時(shí)效鋼性能特點(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),這類鋼無冷作硬化,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。
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,目前在國內(nèi)外廣泛用作制造火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、導(dǎo)彈殼體、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