馬氏體時(shí)效鋼是以無碳或低碳Fe-Ni馬氏體為基體，經(jīng)過時(shí)效處理使金屬間化合物沉淀硬化的一種高強(qiáng)度鋼。這類鋼的強(qiáng)度并不來自于碳，而來自于金屬間化合物的沉淀。

鋼種來源

美國18Ni鋼是馬氏體時(shí)效鋼的代表鋼種，按抗拉強(qiáng)度的數(shù)值(單位KSI，1KSI=6.89476MPa)分為四個(gè)等級：

Maraging 200馬氏體時(shí)效硬化鋼(K92810，00Ni18Co8Mo3TiAl）的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)

性能特點(diǎn)

18Ni鋼固溶以后形成低碳馬氏體，硬度為28~30HRC，時(shí)效處理以后，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。18Ni鋼突出的特點(diǎn)是，在高強(qiáng)度、高硬度的條件下，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，焊接性能良好，表面還可以滲氮處理等。

18Ni馬氏體時(shí)效鋼具有較高的強(qiáng)度和硬度（高抗拉強(qiáng)度，表面硬度50~54HRC），兼具良好的韌性和塑性，是制造航空航天和國防工業(yè)裝備的一種關(guān)鍵材料，在航空、航天、精密模具等工業(yè)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，目前在國內(nèi)外廣泛用作制造火箭發(fā)動機(jī)殼體、鈾同位素離心分離機(jī)高速轉(zhuǎn)筒等高精密承重零件的材料。

18Ni(250)、18Ni(300)、18Ni(350)鋼是典型的馬氏體時(shí)效鋼，是一種時(shí)效硬化型塑料模具鋼，鋼中含碳量較低，對時(shí)效硬化起作用的合金時(shí)Ti、Al、Co、Mo。雜質(zhì)對馬氏體時(shí)效硬化鋼的性能影響很大，對屈服強(qiáng)度較高的鋼影響效果更明顯。這就要求該鋼經(jīng)過真空冶煉，減少雜質(zhì)、偏析和鋼錠中的含氣量，以保證鋼有較好的韌性和抗疲勞性能。

在18Ni鋼中，碳對鋼的強(qiáng)度影響很大，減少鋼的含碳量，也會使馬氏體強(qiáng)度顯著提高。但在把碳的含量分?jǐn)?shù)增至0.03%后，又會降低鋼的屈服強(qiáng)度。所以馬氐體時(shí)效鋼碳的質(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)彳埛较蚍植迹瑢?dǎo)致鋼的各向異性，因此要求盡量降低18Ni鋼中的含硫量。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作用形成時(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鋼固溶以后形成低碳馬氏體，硬度為28~3OHRC，時(shí)效處理以后，由于各種類型的金屬間化臺無的脫溶析出得到時(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、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，焊接性能良好，表面還可以滲氮處理等。

18Ni鋼的熱處理:

固溶溫度為815~830°C，油冷或空冷(加熱時(shí)間、鹽爐1min/mm，空氣爐2~2.5min/mm)，固溶硬度為28HRC。時(shí)效溫度為480°℃[18Ni(250)]、[18Ni(300)]，時(shí)間3h，硬度為43HRC;時(shí)間6h，硬度為52HRC。時(shí)效溫度為510C[18Ni(350)]，時(shí)效時(shí)間6h，硬度為57~60HRC。

18Ni鋼的滲氮處理:

18Ni(300)鋼氣體滲氮工藝:滲氮溫度為(455±10)°C，時(shí)間24~28h。

18Ni鋼的力學(xué)性能: