18Ni250時效鋼

18Ni馬氏體時效鋼的特性及用途：
18Ni鋼的代表鋼號有022Ni18Co8Mo3TiA[18Ni(200)]、022Ni18Co8Mo5TiA[18Ni(250)]、022Ni18Co9Mo5TiA[18Ni(300)]和00Ni18Co13Mo4TiA[18Ni(350)]鋼。
18Ni鋼是典型的馬氏體時效鋼，鋼中碳含量較低，對時效硬化起作用的合金元素是Ti、Al、Co、Mo，雜質(zhì)對馬氏體時效硬化鋼的性能影響很大，對屈服強度較高的鋼影響效果更明顯。這就要求該類鋼要經(jīng)過真空冶煉，減少雜質(zhì)、偏析和鋼錠中的含氣量，以保證鋼具有較好的韌性和抗疲勞性能。
在18Ni鋼中，碳對鋼的強度影響很大，即使碳含量極少，也會使馬氏體強度顯著提高。但在把碳的質(zhì)量分數(shù)增至0.03%以后，又會降低鋼的屈服強度，所以18Ni馬氏體時效鋼中碳的質(zhì)量分數(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)，并沿熱軋方向分布，導致鋼的各向異性，因此要求盡量降低鋼的硫含量。
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Mo的作用是形成時效強化相Ni3Mo。當Ni的質(zhì)量分數(shù)超過10%時，還能提高馬氏體時效鋼的斷裂韌度。
18Ni鋼固溶以后形成超低碳馬氏體，硬度為28~30HRC；時效處理后，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。這類鋼在高強度、高韌性的條件下，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，焊接性良好，表面還可以滲氮處理等。
18Ni類低碳馬氏體時效鋼主要用于制造高精度、超鏡面、型腔復雜、大截面、大批量生產(chǎn)的機械零件和塑料模具，但由于價格昂貴，使用受到限制。

18Ni馬氏體時效鋼的化學成分：
18Ni鋼化學成分見表1。
18Ni250時效鋼 表1  18Ni鋼的化學成分(質(zhì)量分數(shù)，%)
鋼號 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馬氏體時效鋼的臨界點：
18Ni鋼的臨界點溫度見表2，其他鋼號可參考。
表2  18Ni鋼臨界點溫度
臨界點/℃ Ac1 Ac3 Ms Mf
溫度(近似值)/℃ 540~610 740~750 154~210 90~100

18Ni馬氏體時效鋼的熱處理：
固溶溫度為815~830℃，油冷或空冷(加熱時間，鹽浴爐1min/mm、空氣爐2~2.5min/mm)，硬度為28HRC。

18Ni馬氏體時效鋼的時效溫度：
18Ni(250)、18Ni(300)鋼的時效溫度為480℃，保溫時間3h，硬度為43HRC；保溫6h，硬度為52HRC。
18Ni(350)鋼的時效溫度為510℃，時效時間6h，硬度為57~60HRC。

18Ni馬氏體時效鋼的滲氮處理：
18Ni(300)鋼氣體滲氮工藝：
滲氮溫度為(455±10)℃，保溫時間為24~28h。

18Ni馬氏體時效鋼的力學性能：
18Ni類鋼的力學性能見表3。
表3  18Ni類鋼的力學性能
鋼號 固溶溫度/℃ 時效溫度/℃ 時效后硬度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 - - -