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马氏体时效钢
其基本成分:C<0.03%, Ni18~25%,+ 时效硬化元素 Ti,,Al,Co,Mo,Nb等 。
类型(根据Ni量不同):
Ni 18%,+ Ti, Al, Co, Mo等。应用广,有三个级别:1400, 1700,2100 MPa。
Ni 20%, +Ti, Al, Nb等 。 合金量较低,成本低,强度较低。
Ni 25%,+ Ti,Al,Nb等 。 时效前硬度较低,可深冲冷拔。
高纯度钢:杂质少,C, N, P, S, Si都要控制;偏析小、含气量低,一般用真空炉熔炼。
主要合金元素作用
Ni:
1)时效强化相的主要形成元素;
2)扩大γ相区,并能发生M转变;
(加入 沉淀强化元素多为α形成元素)
3)使钢保持良好的韧塑性;
4)提高钢的淬透性(空淬)。
Co:
1)协助Ni扩大γ区;
2)但提高Ms点, 可减少Ar;
3)可间接提高强化效果。
Ti, Al,Mo,Nb:
时效强化元素,能形成时效强化相,如Ni3Al,Ni3Ti,Ni3Mo,(Fe,Ni,Co)2Mo 等。
Mo :
时效强化元素;
防止回火脆性,提高韧塑性。
C<0.03%; Mn,Si降低到少; S<0.01%;其它杂质元素如N,P等也要严格控制。
热处理
原理:利用金属间化合物在含C极低的马氏体中弥散析出来强化的(沉淀强化或时效强化)。
热处理工艺包括两个基本工序:
1)高温奥氏体化后淬火成马氏体;合金元素溶解在M中,为随后时效工序作好组织上准备;
2)进行时效,产生强烈沉淀强化效应,显著提高强度。
性能
高强度,同时具有良好的塑韧性和缺口强度;
热处理工艺简单:1)不存在脱C;2)固溶处理后进行各种成型加工,再500℃时效;
变形小;
淬火后硬度低,冷变形性能和切削性能好;
焊接性较好。