18Ni時效*鋼

馬氏體時效鋼是超高強(qiáng)度鋼中的一種。這種鋼突出的優(yōu)點是熱處理工藝簡單方便，固溶后*行機(jī)械加工再進(jìn)行時效，熱處理變形小，加工性能及焊接性能都很好。馬氏體時效鋼的熱處理工藝及性能見下表。近年來，國外用馬氏體時效鋼制作模具較為廣泛；但在國內(nèi)，由于馬氏體時效鋼含Ni、Co等貴重金屬元素，且含量高，價格昂貴，尚難以廣泛應(yīng)用。該類鋼主要用于精密鍛模及塑料模具。
性能編輯
鋼號
固溶溫度/℃
時效溫度/℃
硬度HRC
抗拉強(qiáng)度/MPa
18Ni(250)
815
482
50~52
1850
18Ni(300)
816
482
53
2060
18Ni(350)
816
510
57~60
2490
中國的發(fā)展編輯
中國從20世紀(jì)60年代中期就開始研制馬氏體時效鋼。初以仿制18Ni(250)和18Ni(300)為主。到70年代中期又開始研究強(qiáng)度級別更高的鋼種和無鈷或節(jié)鎳鈷馬氏體時效鋼，還開發(fā)出用于高速旋轉(zhuǎn)體的超高純、高強(qiáng)高韌的馬氏體時效鋼(cM一1鋼)，研制出高彈性的馬氏體時效鋼(TM210等)和低鎳無鈷馬氏體時效鋼(12Ni一3Mn3Mo—TiAlV)。
18Ni時效*鋼 主要成分編輯
由于馬氏體時效鋼不是靠碳的過飽和固溶或碳化物沉淀，而是靠某些合金元素在時效時產(chǎn)生金屬間化合物析出而強(qiáng)化的，因此，鋼中的碳，與硫，磷一樣，為有害雜質(zhì)元素。要求碳含量愈低愈好，一般不應(yīng)超過0.03%(對于重要用途，應(yīng)低于0.01%)。鋼中主要合金元素為鎳，鈷，鉬，鈦，
鉻和錳在馬氏體時效鋼中可用來部分代替鎳和鈷，在近期發(fā)展的無鈷鋼種中還用鎢代鉬或用釩代鈷。硅為雜質(zhì)元素，其含量不應(yīng)超過0.1%。鋁一一般是作為煉鋼時的脫氧劑而加入的，其殘余量在0.05%～0.2%范圍。此外還可用硼、鋯、鈣、鎂和稀土元素等進(jìn)行微量元素處理，以改善鋼的某些性能。 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、精密、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(jìn)行時效硬化，獲得所需的綜合力學(xué)性能。

時效硬化型塑料模具鋼有馬氏體時效硬化鋼和析出（沉淀）硬化鋼兩大類。馬氏體時效鋼有高的屈強(qiáng)比、良好的切削加工性和焊接性能，熱處理工藝簡單等優(yōu)點。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、18Ni（350）（00Ni18Co13Mo4TiAl）鋼等，固溶以后形成超低碳馬氏體，硬度約為30~32HRC；時效處理以后，由于各種類型的金屬間化合物的脫、析出，得到時效硬化，硬度可上升到50HRC以上。這類鋼在高強(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。

為了降低材料費用，近年來開發(fā)了一類低鈷、無鈷、低鎳的馬氏體時效鋼，其代表鋼種如06Ni（06Ni6CrMoVTiAl）鋼、AFC-77（1Cr14Co13Mo5V）鋼；另一類為低合金時效硬化鋼，代表鋼號如我國自行開發(fā)的25CrNi3MoAl鋼，PMS（1Ni3MnMoCuAl）鋼、PCR(0Cr16Ni4Cu3Nb)鋼、SM2（20CrNi3AlMnMo）鋼等，另外還有美國的P2(20CrNi4AlV)鋼，日本大同特殊鋼公司的NAK80、NAK55（15Ni3MnMoAlCuS）鋼等，這類鋼經(jīng)固溶處理后，硬度為30HRC左右，時效處理后，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。