00Ni18Co9Mo5TiAl馬氏體時(shí)效鋼
18Ni(300)00Ni18Co9Mo5TiAl時(shí)效鋼
18Ni馬氏體時(shí)效鋼的特性及用途:
18Ni鋼的代表鋼號(hào)有00Ni18Co8Mo3TiAl[18Ni(200)]022Ni18Co8Mo3TiAl、00Ni18Co8Mo5TiAl[18Ni(250)]022Ni18Co8Mo5TiAl、00Ni18Co9Mo5TiAl[18Ni(300)]022Ni18Co9Mo5TiAl和00Ni18Co13Mo4TiAl[18Ni(350)]022Ni18Co13Mo4TiAl鋼。
18Ni鋼是典型的馬氏體時(shí)效鋼,鋼中碳含量較低,對(duì)時(shí)效硬化起作用的合金元素是Ti、Al、Co、Mo,雜質(zhì)對(duì)馬氏體時(shí)效硬化鋼的性能影響很大,對(duì)屈服強(qiáng)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(duì)鋼的強(qiáng)度影響很大,即使碳含量極少,也會(huì)使馬氏體強(qiáng)度顯著提高。但在把碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增至0.03%以后,又會(huì)降低鋼的屈服強(qiáng)度,所以18Ni馬氏體時(shí)效鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?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?zé)彳埛较蚍植?,?dǎo)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(duì)Mo的作用是形成時(shí)效強(qiáng)化相Ni3Mo。當(dāng)Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過10%時(shí),還能提高馬氏體時(shí)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(shí)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(shí)效硬化,硬度可以上升到50HRC。這類鋼在高強(qiáng)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(shí),這類鋼無冷作硬化,時(shí)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(shí)效鋼主要用于制造高精度、超鏡面、型腔復(fù)雜、大截面、大批量生產(chǎn)的機(jī)械零件和塑料模具,但由于價(jià)格昂貴,使用受到限制。
18Ni馬氏體時(shí)效鋼的化學(xué)成分:
18Ni鋼化學(xué)成分見表1。
表1? 18Ni鋼的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)
鋼號(hào) 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(shí)效鋼的臨界點(diǎn):
18Ni鋼的臨界點(diǎn)溫度見表2,其他鋼號(hào)可參考。
表2? 18Ni鋼臨界點(diǎn)溫度
臨界點(diǎn)/℃ Ac1 Ac3 Ms Mf
溫度(近似值)/℃ 540~610 740~750 154~210 90~100
18Ni馬氏體時(shí)效鋼的熱處理:
固溶溫度為815~830℃,油冷或空冷(加熱時(shí)間,鹽浴爐1min/mm、空氣爐2~2.5min/mm),硬度為28HRC。
18Ni馬氏體時(shí)效鋼的時(shí)效溫度:
18Ni(250)、18Ni(300)鋼的時(shí)效溫度為480℃,保溫時(shí)間3h,硬度為43HRC;保溫6h,硬度為52HRC。
18Ni(350)鋼的時(shí)效溫度為510℃,時(shí)效時(shí)間6h,硬度為57~60HRC。
18Ni馬氏體時(shí)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(shí)間為24~28h。