18ni300鍛圓 鍛件 18Ni鍛環(huán) TM210A熱處理鍛打工藝

00Ni18Co9Mo5TiAl C300 022Ni18Co9Mo5TiAl 18Ni（300） Gr73 18Ni1900馬氏體時效鋼

18Ni300以無碳（或微碳）馬氏體為基體的，時效時能產(chǎn)生金屬間化合物沉淀硬化的超高強(qiáng)度鋼。與傳統(tǒng)高強(qiáng)度鋼不同，它不用碳而靠金屬間化合物的彌散析出來強(qiáng)化。這使其具有一些的性能:高強(qiáng)韌性，低硬化指數(shù)，良好成形性，簡單的熱處理工藝，時效時幾乎不變形，以及很好的焊接性能。因而馬氏體時效鋼已在需要此種特性的部門獲得廣泛的應(yīng)用。

生產(chǎn)工藝:

主要生產(chǎn)工藝有冶煉、熱加工、冷加工、焊接、熱處理和表面處理。

冶煉:

一般采用真空感應(yīng)爐熔煉加真空自耗爐重熔的雙真空冶煉工藝。對于強(qiáng)度級別在1500MPa以下的鋼種，可以采用非真空冶煉，或非真空冶煉加電渣重熔的工藝。但對高強(qiáng)度級別和用途重要的鋼種，必須采用雙真空冶煉工藝。在真空自耗重熔時，應(yīng)嚴(yán)格控制電流和熔池溫度，以免鋼錠產(chǎn)生嚴(yán)重的枝狀偏析。

熱加工:

馬氏體時效鋼在高溫下具有良好的熱塑性，其熱加工性與1Crl8Ni9Ti大體相同。對于鈦、鉬含量較高的鋼種，鋼錠凝固時容易發(fā)生這些元素的微觀偏析，熱加工后形成各向異性的帶狀顯微結(jié)構(gòu)。減輕或消除微觀偏析的有效措施，是選擇合適的鋼錠尺寸和熱加工時進(jìn)行充分的高溫均質(zhì)化處理。為了防止由于Ti(C，N)等化合物沿奧氏體晶界析出引起的高溫緩冷脆性，熱加工后應(yīng)盡量避免工件在1100～750C溫度區(qū)間內(nèi)緩冷或停留。為了獲得細(xì)晶粒和較佳力學(xué)性能，終鍛應(yīng)在較低溫度下(950～850C)，以較大的變形量(大于25%)完成。

三種不同的熱處理工藝，分別是不全退火、全退火和等溫退火。

不全退火是將鋼加熱到一定溫度，短時間保溫后緩慢冷卻的熱處理工藝。目的是以得到球狀珠光體及球狀碳化物組織，降低硬度，改善切削加工性能。主要用于工具鋼，軸承鋼冷模鋼。

全退火（通常叫退火）是將亞共析鋼加熱到30~50℃，保溫使之奧氏體化，且成分基本均勻后，隨爐冷，砂中或耐火土粉中緩慢冷至600℃左右出爐空冷。以得到平衡狀態(tài)的組織。目的是為了消除鍛造應(yīng)力，降低硬度，提高塑性，改善切削性能；消除粗大的晶粒，改善組織，為以后鍛件熱處理作好組織準(zhǔn)備。一般用于亞共析鋼，如5CrMnMo等。

等溫退火是將鋼件加熱到20~30℃（亞共析鋼）的溫度，保溫到奧氏體化并均勻后，快速冷到低于一定溫度（即奧氏體不穩(wěn)定的溫度）等溫保持到奧氏體轉(zhuǎn)變后，然后出爐空冷或隨爐冷、油冷、水冷。目的是為了得到比退火更為均勻的組織，有效地消除鍛造應(yīng)力。比退火可以縮短退火時間，提高生產(chǎn)率。適用于亞共析鋼、共析鋼和過共析鋼。

化學(xué)成分

C≤0.03

Ni18-19

Co8.5-9.5

Mo4.6-5.2

Ti0.5-0.8

Al0.05-0.15

P≤0.01

S≤0.01

Si≤0.1

Mn≤0.1

機(jī) 械 性 能

固溶溫度815-830℃

時效溫度480±5℃

時效后硬度HRC53-54

抗拉強(qiáng)度2060

屈服強(qiáng)度2010

斷后伸長率12

斷面收縮率60

熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程，有時只有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接，不可間斷。

加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多，早是采用木炭和煤作為熱源，近而應(yīng)用液體和氣體燃料。電的應(yīng)用使加熱易于控制，且無環(huán)境污染。利用這些熱源可以直接加熱，也可以通過熔融的鹽或金屬，以至浮動粒子進(jìn)行間接加熱。

金屬加熱時，工件暴露在空氣中，常常發(fā)生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低)，這對于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應(yīng)在可控氣氛或保護(hù)氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱，也可用涂料或包裝方法進(jìn)行保護(hù)加熱。

加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數(shù)之一，選擇和控制加熱溫度，是保證熱處理質(zhì)量的主要問題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異，但一般都是加熱到相變溫度以上，以獲得高溫組織。另外轉(zhuǎn)變需要一定的時間，因此當(dāng)金屬工件表面達(dá)到要求的加熱溫度時，還須在此溫度保持一定時間，使內(nèi)外溫度一致，使顯微組織轉(zhuǎn)變?nèi)?/span>，這段時間稱為保溫時間。采用高能密度加熱和表面熱處理時，加熱速度極快，一般就沒有保溫時間，而化學(xué)熱處理的保溫時間往往較長。

冷卻也是熱處理工藝過程中的步驟，冷卻方法因工藝不同而不同，主要是控制冷卻速度。一般退火的冷卻速度慢，正火的冷卻速度較快，淬火的冷卻速度更快。但還因鋼種不同而有不同的要求，例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進(jìn)行淬硬。