18Ni300马氏体时效钢_江苏九铭特钢有限公司

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18Ni300马氏体时效钢

文章出处：http://www.jmgh4169.com/ 人气：发表时间：2020-09-26

18Ni300马氏体时效钢
18Ni300马氏体时效钢18Ni300不锈钢18Ni马氏体时效钢的特性及用途：
18Ni300马氏体时效钢是以无碳或超低碳Fe-Ni马氏体为基体，经过时效处理使金属间化合物沉淀硬化的一种超高强度钢。这类钢的强度并不来自于碳，而来自于金属间化合物的沉淀。
主题内容
钢种牌号: 18Ni300 (C300)
本技术协议规定了马氏体时效钢 18Ni300 (C300) 钢的技术要求、质量保证规定、交货准备等内容。
1.2冶炼工艺
真空感应炉熔炼+真空自耗炉重熔冶炼。
2.引用文件
下列引用文件，在本技术条件所规定的范围内构成本技术条件的一部分，应采用最新版本。
GB/T222 钢的化学分析用试样取样法及化学分析允许偏差
GB/T223 钢铁及合金化学分析方法
GB/T228 金属拉伸试验方法
GB/T229 金属夏比缺口冲击试验法
GB/T230 金属洛氏硬度试验
GB/T702 热轧圆钢和方钢尺寸、外形、重量及允许偏差
GB/T908 锻制圆钢和方钢尺寸、外形、重量及允许偏差
GB/T1979 结构钢低倍组织缺陷评级图
GB/T2101 型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定
GB/T2975 钢材力学及工艺性能式样取样规定
GB/T4162 锻轧钢棒超声波检验方法
GB/T6394 金属平均晶粒度检测法
ASTM E45 钢中非金属夹杂物显微评定方法
ASTM A604自耗电极再溶化钢棒与钢坯的宏观腐蚀试验方法。
18Ni300马氏体时效钢要求
3.1化学成分
3.1.1钢的化学成分应符合表1的规定。
表1.化学成分(Wt%)

C	Ni	Co	Mo	Ti	Al	P	S	Si	Mn
≤0.003	18-19	8.5-9.5	4.6-5.2	0.5-0.8	0.05-0.15	≤0.01	≤0.01	≤0.1	≤0.1

A 注：以上各元素均不允许执行偏差
3.2 交货状态
交货状态应该在合同中注明，合同中未注明的按车光表面交货，退火硬度不大于321HB。

力学性能试样热处理工艺	R_M MPa	Rp_0.2 MPa	A %	Z %	A_KV2 J
固溶+实效	≥ 1930	≥ 1895	≥ 9	≥ 40	≥ 15

3.3力学性能
3.3.1钢棒和锻件的力学性能应符合表2的规定。
表2.力学性能
3.3.2由供方根据性能检验情况自行决定是否对成品材进行热处理,确18Ni钢的代表钢号有022Ni18Co8Mo3TiA[18Ni(200)]、022Ni18Co8Mo5TiA[18Ni300]、022Ni18Co9Mo5TiA[18Ni(300)]和00Ni18Co13Mo4TiA[18Ni(350)]钢。
18Ni钢是典型的马氏体时效钢，钢中碳含量较低，对时效硬化起作用的合金元素是Ti、Al、Co、Mo，杂质对马氏体时效硬化钢的性能影响很大，对屈服强度较高的钢影响效果更明显。这就要求该类钢要经过真空冶炼，减少杂质、偏析和钢锭中的含气量，以保证钢具有较好的韧性和抗疲劳性能。
在18Ni钢中，碳对钢的强度影响很大，即使碳含量极少，也会使马氏体强度显著提高。但在把碳的质量分数增至0.03%以后，又会降低钢的屈服强度，所以18Ni马氏体时效钢中碳的质量分数不宜超过0.03%。
18Ni钢中的S是有害的。S以硫化物存在于钢内，并沿热轧方向分布，导致钢的各向异性，因此要求尽量降低钢的硫含量。
18Ni钢中加入大量的Ni，主要作用是保证固溶体淬火后能获得单一的马氏体，其次Ni对Mo的作用是形成时效强化相Ni3Mo。当Ni的质量分数超过10%时，还能提高马氏体时效钢的断裂韧度。
18Ni钢固溶以后形成超低碳马氏体，硬度为28~30HRC；时效处理后，由于各种类型的金属间化合物的脱溶析出得到时效硬化，硬度可以上升到50HRC。这类钢在高强度、高韧性的条件下，仍具有良好的韧性和高的断裂韧度。同时，这类钢无冷作硬化，时效热处理变形小，焊接性良好，表面还可以渗氮处理等。
18Ni类低碳马氏体时效钢主要用于制造高精度、超镜面、型腔复杂、大截面、大批量生产的机械零件和塑料模具，但由于价格昂贵，使用受到限制。

18Ni马氏体时效钢的化学成分：
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
18Ni300 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：
18Ni300、18Ni(300)钢的时效温度为480℃，保温时间3h，硬度为43HRC；

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