18Ni钢_18Ni(250)_18Ni(300)_18Ni(350)_马氏体时效钢

18Ni钢_18Ni(250)_18Ni(300)_18Ni(350)_马氏体时效钢

18Ni钢
00Ni18Co8Mo5TiAl[18Ni(250)]、
00Ni18Co9Mo5TiAl[18Ni(300)]]、
00Ni18Co13Mo4TiAl[18Ni(350)]


18Ni(250)、18Ni(300)、18Ni(350)钢是典型的马氏体时效钢，是一种时效硬化型塑料模具钢，钢中含碳量较低，对时效硬化起作用的合金时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。这就要求该钢经过真空冶炼，减少杂质、偏析和钢锭中的含气量，以保证钢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，减少含碳量极少，也会使马氏体强度显著提高。但在把碳的含量分数增至0.03%后，又会降低钢的屈服强度。所以马氏体时效钢碳的质量分数不宜超过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18Ni钢中的含硫量。
18Ni钢中加入大量的Ni，主要作用是保证固溶体淬火后能获得单一的马氏体，其次Ni对Mo作用形成时效强化相Ni3Mo，当Ni的质量分数超过10%时，还能提高马氏体时效钢的断裂韧度。
18Ni钢固溶以后形成超低碳马氏体，硬度为28~30HRC，时效处理以后，由于各种类型的金属间化合无的脱溶析出得到时效硬化，硬度可以上升到50HRC，这类钢在高强度、高韧性的条件下，仍具有良好的韧性、韧性和高的断裂韧度。同时，这类钢无冷作硬化，时效热处理变形小，焊接性能良好，表面还可以渗氮处理等。
东莞市弘超模具科技有限公司推荐18Ni类低碳马氏体时效钢用于制造高精度、超镜面、型腔复杂、大截面、大批量生产的塑料模具，但由于加工昂贵，使应用受到限制。同系列的进口高品质模具钢包括：日本大同模具钢NAK101、MASIC、G-STAR、NAK80、NAK-PRM或瑞典Uddeholm工模具钢NIMAX、CORRAX、UNIMAX等。

18Ni钢的化学成分：
化学成分见表1。
表1  18Ni钢[18Ni(250)、18Ni(300)、18Ni(350)]化学成分（质量分数，%）

钢号 C Si Mn Mo Ni Co Ti Al P S
18Ni(250) ≤0.03 ≤0.10 ≤0.10 4.25~5.25 17.50~18.50 7.00~8.00 0.30~0.50 0.05~0.15 ≤0.01 ≤0.01
18Ni(300) ≤0.03 ≤0.10 ≤0.10 4.60~5.20 18.00~19.00 8.50~9.50 0.50~0.80 0.05~0.15 ≤0.01 ≤0.01
18Ni(350) ≤0.03 ≤0.10 ≤0.10 4.00~5.00 17.00~19.00 11.00~12.75 1.20~1.45 0.05~0.15 ≤0.01 ≤0.01

18Ni钢的热处理：
固溶温度为815~830℃，油冷或空冷（加热时间、盐炉 1min/mm，空气炉2~2.5min/mm），固溶硬度为28HRC。时效温度为480℃[18Ni(250)]、[18Ni(300)]，时间3h，硬度为43HRC；时间6h，硬度为52HRC。时效温度为510℃[18Ni(350)]，时效时间6h，硬度为57~60HRC。

18Ni钢的渗氮处理：
18Ni(300)钢气体渗氮工艺：渗氮温度为(455±10)℃，时间24~28h。

18Ni钢的力学性能：
18Ni类钢力学性能见表2。
表2  18Ni类钢[18Ni(250)、18Ni(300)、18Ni(350)]力学性能

钢号 固溶温度/℃ 时效温度/℃ 时效硬度/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 - - -

注：固溶时效后

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