馬氏體18Ni時(shí)效鋼

常用的典型馬氏體時(shí)效鋼是按強(qiáng)度級(jí)別分類的
18Ni(200)、18Ni(250)、18Ni(300)和18Ni(350)是得到廣泛實(shí)際應(yīng)用的鋼種。
近年來(lái)一些國(guó)家研制出許多馬氏體時(shí)效鋼的變異鋼種，特別是開發(fā)出了不少具有良好性能的無(wú)鈷?cǎi)R氏體時(shí)效鋼
既具有高的延性、韌性又能產(chǎn)生超高強(qiáng)度的鋼種是馬氏體時(shí)效鋼，研發(fā)這種鋼的材料學(xué)思路是高純凈、高鎳、超低碳的鋼。這樣，即使在較小的冷卻速度下也能淬火獲得馬氏體組織和具有優(yōu)良的沖擊抗力及斷裂韌性。三種主要馬氏體的時(shí)效鋼是：
Nil8馬氏體時(shí)效鋼
這種鋼有三種型號(hào)，其屈服強(qiáng)度分別為1350MPa、1650MPa和1950MPa，這類鋼的雜質(zhì)含量很低，需要經(jīng)一次或二次真空冶煉。并含有0.003%B、0.002%Zr和0.005%Ca以清除雜質(zhì)并幫助改善熱塑變加工性能。
熱處理工藝包括850℃～870℃固溶處理，空冷或水淬，再在480℃時(shí)效3h。除了Co之外，加入的合金元素都降低Ms點(diǎn)，但可保持Mf點(diǎn)高于室溫，這樣固溶化后淬冷下來(lái)都能*轉(zhuǎn)化為馬氏體。時(shí)效析出硬化相主要是小片狀，但也有一些。嚴(yán)重過(guò)時(shí)效也能生成，Co的作用是加強(qiáng)引起析出硬化，而Mo則是時(shí)效硬化的主要元素。

調(diào)整時(shí)效溫度、時(shí)間，可獲得不同的強(qiáng)度。時(shí)效溫度過(guò)高(>600℃)，因鋼的點(diǎn)低，會(huì)引起奧氏體形成，這種奧氏體由于高度合金化，使Ms點(diǎn)降低到室溫以下，而穩(wěn)定的保留下來(lái)。如果需要高強(qiáng)度，可以在時(shí)效前對(duì)原低碳馬氏體進(jìn)行50%形變量的冷塑性變形加工。
在高抗拉強(qiáng)度下，這種鋼仍具有優(yōu)良的沖擊韌性，而且具有強(qiáng)化缺口的作用，其缺口強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度之比在1．35～1．65之間。時(shí)效前進(jìn)行50%的冷變形加工，可將上述名義強(qiáng)度提高到1700 MPa、2000 MPa和2100MPa。
Ni20馬氏體時(shí)效鋼
鋼的雜質(zhì)含量與Nil8鋼相似，但Ni含量較高，時(shí)效硬化元素不用Mo和Co，而是用1．5%Ti、0．25%A1和0．5%Nb來(lái)產(chǎn)生。這種鋼的Ms點(diǎn)比Nil8鋼低，但固溶處理淬冷到室溫后仍可充分發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。如果相變不*，可在一78℃下冷卻處理或通過(guò)冷塑性變形(冷塑性變形可提高M(jìn)s點(diǎn))來(lái)完成，這種鋼正常的時(shí)效硬化相是和。

Ni25馬氏體時(shí)效鋼
這種鋼含25%Ni和1．5%Ti、0．25%A1或0．5%Nb(亦可Al、Nb并用)，Ms點(diǎn)低于或接近室溫。固溶處理后鋼的組織基本是奧氏體，所以應(yīng)在時(shí)效前將其轉(zhuǎn)化為馬氏體，為此可以采用兩種方法：
馬氏體18Ni時(shí)效鋼

(1)奧氏體時(shí)效：加熱到700℃保持4h使其從奧氏體中析出或。于是奧氏體合金含量降低，Ms點(diǎn)上升，隨后冷卻時(shí)奧氏體大部分轉(zhuǎn)化為馬氏體。如在時(shí)效硬化處理(480℃，3h)之前進(jìn)行一78℃冷處理，即可保證馬氏體*轉(zhuǎn)變。700℃的奧氏體時(shí)效，由于形成，使奧氏體硬化。但相在相變時(shí)會(huì)失去共格性，而且在隨后馬氏體時(shí)效硬化時(shí)，可以利用的Ti，Al都減小了，所以強(qiáng)度要低些。馬氏體時(shí)效處理時(shí)的析出相是η-。
(2)冷塑變形加工加冷處理：奧氏體冷塑變形加工，變形量應(yīng)大于25%，才能提高M(jìn)s—的溫度區(qū)段，使該鋼在一78℃(干冰)或一196℃(液氮)冷處理時(shí)完成