18Ni(C350)马氏体时效硬化钢 YAG350超高强度钢 特种镍合金钢 高性能模具钢

18Ni(C350)马氏体时效硬化钢 YAG350超高强度钢 特种镍合金钢 高性能模具钢

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18Ni钢的代表钢号有00Ni18Co8Mo3TiAl[18Ni(200)]022Ni18Co8Mo3TiAl、00Ni18Co8Mo5TiAl[18Ni(250)]022Ni18Co8Mo5TiAl、00Ni18Co9Mo5TiAl[18Ni(300)]022Ni18Co9Mo5TiAl和00Ni18Co13Mo4TiAl[18Ni(350)]022Ni18Co13Mo4TiAl钢。


Ni18型马氏体时效钢是超高强度钢,实际上是一系列含少量Ti和Al的的Fe、Ni、Co、Mo的多元合金。C、Si、Mn和P、S被视为残剩元素而限制其含量,特别是C和S是有害元素,其含量应不大于0.03%和0.010%。主要应用于航空航天工业。由于它具有优良的力学性能和工艺性能,现在也应用于塑料模具压铸模具的重要零件,能获得很好的技术经济效果。但价格昂贵。


这一组钢在国外(美国)被命名为18Ni(200)、18Ni(250)、18Ni(285)、18Ni(300)、18Ni(350),括号内的数值是以ksi(每平方英寸的千磅数Kilopoundspersquareinch)为单位的屈服强度值,如18Ni的屈服强度为250ksi,约相当于_1720MPa(J76kgf/mn2)。国外类型钢号有日本日立金属公司(YSS)的YAG系列4个钢号(YAG250、YAG300、YAG350、YAG285)。


钢的高强度和硬度来自无碳或微碳Fe-Ni板条马氏体基体和时效析出的弥散度大且颗粒极小的金属间化合物,如Fe2Mo、NiMo、Ni3Ti等。

为了保证质量,这一组钢都应采用电炉熔炼后再用真空电弧炉重熔或电渣重溶等精炼。这一组钢的热加工性能和焊接性能均好。焊接应采用气体保护焊。焊后热处理。


在固溶处理后,时效处理前,钢的金相组织是板条状态马氏体,硬度为350HV左右,有很好的冷变形加工和被切削加工性。热处理均应在带控制气氛的炉内进行。这一组钢,也可采用渗氮处理进一步强化。


18Ni钢化学成分见表1。
表1   18Ni钢的化学成分(质量分数,%)
钢号 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马氏体时效钢的临界点:
18Ni钢的临界点温度见表2,其他钢号可参考。
表2   18Ni钢临界点温度
临界点/℃ Ac1 Ac3 Ms Mf
温度(近似值)/℃ 540~610 740~750 154~210 90~100

18Ni马氏体时效钢的热处理:
固溶温度为815~830℃,油冷或空冷(加热时间,盐浴炉1min/mm、空气炉2~2.5min/mm),硬度为28HRC。

18Ni马氏体时效钢的时效温度:
18Ni(250)、18Ni(300)钢的时效温度为480℃,保温时间3h,硬度为43HRC;保温6h,硬度为52HRC。
18Ni(350)钢的时效温度为510℃,时效时间6h,硬度为57~60HRC。

18Ni马氏体时效钢的渗氮处理:
18Ni(300)钢气体渗氮工艺:
渗氮温度为(455±10)℃,保温时间为24~28h。

18Ni马氏体时效钢的力学性能:
18Ni类钢的力学性能见表3。
表3   18Ni类钢的力学性能
钢号 固溶温度/℃ 时效温度/℃ 时效后硬度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 - - -


材质
马氏体时效硬化钢
规格
YAG350
品牌
YSS