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2830HRC；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118Ni鋼的化學成分(質量分數，%)

　　鋼號C≤NiCoMoSi≤Mn≤TiAlP≤S≤

　　18Ni(200)0.0318.008.503.300.120.120.200.100.010.01

　　18Ni(250)0.0317.5018.507.008.004.255.250.120.100.300.500.050.150.010.01

　　18Ni(300)0.0318.0019.008.509.504.605.200.120.100.500.800.050.150.010.01

　　18Ni(350)0.0317.0019.0011.0012.754.005.000.100.101.201.450.050.150.010.01

　　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218Ni鋼臨界點溫度

　　臨界點/℃Ac1Ac3MsMf

　　溫度(近似值)/℃54061074075015421090100

　　18Ni馬氏體時效鋼的熱處理：

　　固溶溫度為815830℃，油冷或空冷(加熱時間，鹽浴爐1min/mm、空氣爐22.5min/mm)，硬度為28HRC日本日立。

　　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5760HRC。

　　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2428h。

　　18Ni馬氏體時效鋼的力學性能：

　　18Ni類鋼的力學性能見表3。

　　表318Ni類鋼的力學性能

　　鋼號固溶溫度/℃時效溫度/℃時效后硬度HRCσb/MPaσs/MPaδ(%)ψ(%)

　　18Ni(250)815830480±550521850180010124858

　　18Ni(300)815830480±55354206020101260

　　18Ni(350)815830510±557602490---

　　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中已進行大量。

　　VascoMaxC-300SpecialtySteel是美國Allvac的特種高鎳合金鋼，這類鋼國內常稱馬氏體時效鋼。maragingsteel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:Missilecomponents,jetengineshafts.Springwireforvalvespringsinhigh-performanceinternalcombustionengines。

　　PhysicalProperties

　　Density8.00g/cc

　　MechanicalProperties

　　Hardness,Brinell485

　　Hardness,Knoop535

　　Hardness,RockwellC50

　　Hardness,Vickers511

　　TensileStrength,Ultimate1966MPa

　　TensileStrength,Yield1897MPa0.2%Offset

　　ElongationatBreak10.0%

　　ReductionofArea47.0%

　　ComponentElementsProperties

　　Aluminum,Al0.10

　　Carbon,C0.020%

　　Cobalt,Co8.80%

　　Iron,Fe67.0%

　　Manganese,Mn0.050%

　　Molybdenum,Mo4.80%

　　Nickel,Ni18.5%

　　Phosphorous,P0.0050%

　　Silicon,Si0.050%

　　Sulfur,S0.0050%

　　Titanium,Ti0.730%

　　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2834HRC），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3032HRC；時效處理以后，由于各種類型的金屬間化合物的脫、析出，得到時效硬化日本日立，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3842HRC。如再進行滲氮處理，可以使模具表面硬度達到110HV左右。