F141时效钢

f141时效钢

f141马氏体时效钢的特性及用途：

18ni钢的代表钢号有00ni18co8mo3tial[18ni(200)]022ni18co8mo3tial、00ni18co8mo5tial[18ni(250)]022ni18co8mo5tial、00ni18co9mo5tial[18ni(300)]022ni18co9mo5tial和00ni18co13mo4tial[18ni(350)]022ni18co13mo4tial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，因此要求尽量降低钢的硫含量。

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的作用是形成时效强化相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；时效处理后，由于各种类型的金属间化合物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，焊接性良好，表面还可以渗氮处理等。

18ni类低碳马氏体时效钢主要用于制造高精度、超镜面、型腔复杂、大截面、大批量生产的机械零件和塑料模具，但由于价格昂贵，使用受到限制。

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≤ 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 0.100.30~0.50 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 0.100.50~0.80 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 0.101.20~1.45 0.05~0.15 0.01 0.01

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/℃ ac1 ac3 ms mf

温度(近似值)/℃ 540~610 740~750 154~210 90~100

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。