Maraging(C)350合金

Maraging(C)350高強度高彈性合金

一、介紹：

Maraging(C)350高強度高彈性合金， 九銘公司專業供應！

Maraging(C)350是含有18%的鎳，添加12%鈷進行強化的合金材料，具有優異的機械性能、加工性能和熱處理特性。

材料的冶煉方式：真空感應爐+真空電弧重溶(VIM+VAR)

二、性能

Maraging(C)350合金密度：8.1g/cm3。產品在退火及時效態下均可焊接，但是時效態進行焊接后宜重新時效以保證焊接處性能。

三、用途

 著陸和起飛齒輪，彈藥，航空航天，擠壓模具，壓鑄，高性能齒輪、軸和緊固件。

研究領域也有使用Maraging(C)350作為霍普金森(Hopkinson）桿的案例。

四、類似牌號

18Ni(350)， AlMar350，C350，Maraging(C)350，Vascomax 350

五、化學成分（%）

C≤0.03，Mn≤0.10，Si≤0.10，P≤0.010，S≤0.010，Ni=18.00~19.00，Co=11.50~12.50，Mo=4.60~5.20，Ti=1.30~1.60，Al=0.05~0.15，Cr≤0.50，Cu≤0.50，Fe=余量

六、相關技術標準

Mil-S-46850D

七、可提供產品形態

鍛件、棒材、環件、冷軋帶、冷拉絲材、熱軋帶等均可供應

八、交貨期

本產品沒有庫存，需要預定，交貨期請與九銘特鋼協商確定。

18Ni馬氏體時效鋼的特性及用途：
18Ni鋼的代表鋼號有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過真空冶煉，減少雜質、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。但在把碳的質量分數增至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量分數不宜超過0.03%。
18Ni鋼中的S是有害的。S以硫化物存在于鋼內，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的質量分數超過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。
表1  18Ni鋼的化學成分(質量分數，%)
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 - - -

馬氏體時效鋼包含高強度鋼的一個專門類別，它們與傳統鋼的區別在于它們通過冶金反應來硬化，而與C沒有關系。這些鋼在大約480℃的溫度下由金屬間化合物沉淀而強化。術語`maraging`是從`馬氏體時效硬化`而來，其所指的是低碳馬氏體的時效硬化。

工業上，馬氏體時效鋼設計用來提供屈服強度從1030-2420兆帕的特定水平。一些實驗性馬氏體時效鋼具有高達3450兆帕的屈服強度。這些鋼具有很高的鎳、鈷和鉬的含量，并具有極低的含碳量。事實上，碳在這些鋼中是雜質，并盡量保持工業盡可能低的水平。馬氏體時效鋼的其它變型已經研制出來，作為特殊使用。馬氏體時效鋼在美國和國外的不少鋼鐵公司中已進行大量生產。

VascoMax® C-300 Specialty Steel 是美國Allvac公司生產的特種高鎳合金鋼，這類鋼國內常稱馬氏體時效鋼。maraging steel意思是時效處理后金相組織為馬氏體。C300與國標：00Ni18Co9Mo5TiAl相近，價格較貴。

Applications: Missile components, jet engine shafts. Spring wire for valve springs in high-performance internal combustion engines。

Physical Properties
Density  8.00 g/cc  
Mechanical Properties  
Hardness, Brinell  485  
Hardness, Knoop  535
Hardness, Rockwell C  50  
Hardness, Vickers  511  
Tensile Strength, Ultimate  1966 MPa  
Tensile Strength, Yield  1897 MPa  0.2% Offset
Elongation at Break  10.0 %  
Reduction of Area  47.0 %    

Component Elements Properties  
Aluminum, Al  0.10
Carbon, C  0.020 %    
Cobalt, Co  8.80 %  
Iron, Fe  67.0 %  
Manganese, Mn  0.050 %  
Molybdenum, Mo  4.80 %  
Nickel, Ni  18.5 %  
Phosphorous, P  0.0050%
Silicon, Si  0.050 %    
Sulfur, S  0.0050 %  
Titanium, Ti  0.730 %

模具熱處理后變形是模具熱處理的三大難題之一(變形、開裂、淬硬)。預硬型塑料模具鋼解決了模具熱處理變形問題，但模具要求硬度高又給模具加工造成困難。熔化既保持模具的加工精度，又使模具具有較高硬度，對于復雜、精密、長壽命的塑料模具，是模具材料面臨的一個重要難題。為此發展了一系列的時效硬化型塑料模具鋼。模具零件在淬火（固溶）后變軟（硬度約為28~34HRC），便于切削加工成形，然后再進行時效硬化，獲得所需的綜合力學性能。

時效硬化型塑料模具鋼有馬氏體時效硬化鋼和析出（沉淀）硬化鋼兩大類。馬氏體時效鋼有高的屈強比、良好的切削加工性和焊接性能，熱處理工藝簡單等優點。典型的高合金馬氏體時效硬化鋼有18Ni（200）（00Ni18Co8Mo3TiAl）鋼、18Ni（250）（00Ni18Co8Mo5TiAl）鋼、18Ni（300）（00Ni18Co9Mo5TiAl）鋼、18Ni（350）（00Ni18Co13Mo4TiAl）鋼等，固溶以后形成超低碳馬氏體，硬度約為30~32HRC；時效處理以后，由于各種類型的金屬間化合物的脫、析出，得到時效硬化，硬度可上升到50HRC以上。這類鋼在高強度、高韌性的條件下仍具有良好的塑性、韌性和高的斷裂韌度。

為了降低材料費用，近年來開發了一類低鈷、無鈷、低鎳的馬氏體時效鋼，其代表鋼種如06Ni（06Ni6CrMoVTiAl）鋼、AFC-77（1Cr14Co13Mo5V）鋼；另一類為低合金時效硬化鋼，代表鋼號如我國自行開發的25CrNi3MoAl鋼，PMS（1Ni3MnMoCuAl）鋼、PCR(0Cr16Ni4Cu3Nb)鋼、SM2（20CrNi3AlMnMo）鋼等，另外還有美國的P2(20CrNi4AlV)鋼，日本大同特殊鋼公司的NAK80、NAK55（15Ni3MnMoAlCuS）鋼等，這類鋼經固溶處理后，硬度為30HRC左右，時效處理后，由于金屬間化合Ni3Al析出而強化，硬度可以上升到38~42HRC。如再進行滲氮處理，可以使模具表面硬度達到110HV左右。