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18Ni马氏体时效钢的特性及用途：
18Ni钢的代表钢号有022Ni18Co8Mo3TiA[18Ni(200)]、022Ni18Co8Mo5TiA[18Ni(250)]、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X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。
18Ni350技术要求
1.合金成分(%)
Ni | Co | Mo | Ti | Si | Mn | C | S | P | Al | H2 | O2 | N2 | Fe |
17.5~18.5 | 11.5~12.5 | 4.0~5.0 | 1.25~1.45 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤0.008 | ≤0.005 | ≤0.005 | 0.05~0.15 | ≤0.0002 | ≤0.0025 | ≤0.0025 | 余量 |
2.熔炼及热处理
（1）真空感应熔炼(VIM)+真空电弧重熔(VAR)
（2）真空电弧重熔(VAR)后1250摄氏度高温均匀化
（3）820-860摄氏度固溶热处理，510摄氏度时效处理
（4）熔炼时不能使用铁合金，使用纯金属
（5）各向同性，无夹杂
（6）供货状态：退火
3.热处理后的机械性能
指标 | 硬度 | 抗拉强度 | 屈服强度Rp0.2 | 伸长率 | 收缩率 | 冲击韧性 | 断裂韧性KIc | 晶粒度 |
单位 | (HRC) | (Mpa) | (Mpa) | (%) | (%) | (J) | ||
数值 | 52以上 | 2300~ 2510 | 2270~ 2480 | ≥7 | ≥40 | 7~20 | 44~82 | ≥6 |
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≤NiCoMoSi≤Mn≤TiAlP≤S≤
18Ni(200)0.0318.008.503.300.120.120.200.100.010.01
18Ni(250)0.0317.50~18.507.00~8.004.25~5.250.120.100.30~0.500.05~0.150.010.01
18Ni(300)0.0318.00~19.008.50~9.504.60~5.200.120.100.50~0.800.05~0.150.010.01
18Ni(350)0.0317.00~19.0011.00~12.754.00~5.000.100.101.20~1.450.05~0.150.010.01
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/℃Ac1Ac3MsMf
温度(近似值)/℃540~610740~750154~21090~100
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：
18Ni(250)、18Ni(300)钢的时效温度为480℃，保温时间3h，硬度为43HRC；保温6h，硬度为52HRC。
18Ni(350)钢的时效温度为510℃，时效时间6h，硬度为57~60HRC。
18Ni马氏体时效钢的渗氮处理：
18Ni(300)钢气体渗氮工艺：
渗氮温度为(455±10)℃，保温时间为24~28h。
18Ni马氏体时效钢的力学性能：
18Ni类钢的力学性能见表3。
表3 18Ni类钢的力学性能
钢号固溶温度/℃时效温度/℃时效后硬度HRCσb/MPaσs/MPaδ(%) ψ(%)
18Ni(250)815~830480±550~521850180010~1248~58
18Ni(300)815~830480±553~54206020101260
18Ni(350)815~830510±557~602490---
