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马氏体时效钢

马氏体时效钢

马氏体时效钢是一种极低碳、富镍合金,以其可锻和坚固的组织而闻名。

马氏体时效是由“Mar”(强化固溶马氏体)和“Aging”(时效)组成的,“时效”是一种时效处理,它有助于产生其强而柔韧的组织。

马氏体时效钢与其他钢的区别在于,它的强度不是来自碳化合物,而是来自其他金属间化合物的沉淀(沉降),如镍、钴、钛和钼。

由于马氏体时效钢是一种强而有延展性的合金,它有利于各种制造工艺。

在变老(热处理)之前,可以冷轧,硬化或氮化而不会破裂。

马氏体时效钢是如何制造的

目前,有两种方法可以制作钢铁:通过常规手段和添加剂制造技术。

传统的方法

传统的方法包括“时效”过程,它结合了冷轧和冷轧热处理循环将钢的颗粒状内部结构改进成更耐用,更硬,更均匀的物质。

常规方法包括以下步骤:

  • 钢在850摄氏度左右加热(奥氏体化)。
  • 加热后的钢通过空气冷却形成马氏体(固溶)组织。

这种冷却过程也可以利用水和油来更快地冷却钢铁。

  • 对于特定的最终产品和组件,Mass Morions钢可能需要进行进一步的老化过程,这涉及在480-500摄氏度(896-932华氏度)的温度下的几个小时的热处理。

额外的加热有助于在马氏体内形成沉淀物的更精细分散,使其微观结构变得更强。

尽管制造马氏体时效钢的传统工艺可能因其用途的不同而略有不同,但这种方法的主要组成部分总是涉及冷却和加热循环。它们使钢足够坚固,可以忍受恶劣的条件和环境,但又足够灵活,可以重塑和塑造各种制造应用。

加法制造

由于马氏体时效钢具有低碳、高镍的组织,因此它是可焊的,因此是添加制造技术的合适候选材料。

选择性激光熔化(SLM)是一种可用于形成钢的一种这种技术。

当SLM增材制造制造马氏体时效钢时,将激光熔化和各种热处理相结合,产生具有不同组织、沉淀特性和残余应力性能的各种合金变化,以满足行业特定应用的需求。

最终,激光熔化和热处理的结合创造了一个强大的组织,以减轻残余应力和消除机械变化,这是直接反对预期的应用。

马氏体时效钢:独特的特性、性能和特性

有些材料很强,坚韧。

其他的则是可塑性强且可行的。

然而,马氏体时效钢是例外。

与其他钢板不同,钢钢不含强化合物,因此它仍然可以延展且易于使用。尽管具有柔韧的性质,但它可以保持足够强大,可用于各种行业特定的环境和制造工艺,只有最强大的钢材才能忍受。

由于其坚韧和持久的微观结构和延展性的组合,您可以在机械工程和制造过程中成功使用Mastring Steel。

这种合金的一些显著特性、性能和特性如下:

机械性能

  • 高屈服强度
  • 高疲劳强度
  • 高的抗拉强度
  • 高冲击强度
  • 高抗压强度
  • 艰难的和持久的

弹性/可加工性

  • 高抗裂纹繁殖(开裂)
  • 良好的可焊性(无需预热或加热)
  • 易成型(在冷、暖、热环境下成型,不需要工艺退火)
  • 高抛光性

热处理特性

  • 低温加热要求(可采用时效热处理)
  • 可预测的均匀收缩(在加热过程中保持相同的尺寸)
  • 最小扭曲(保持在愈合过程中形成)
  • 可以硬化w / o淬火(你可以使用沉淀硬化)
  • 不需要渗碳和脱碳(热处理时不加碳)

应用优势

  • 最小热检查(低膨胀系数)
  • 良好的可焊接性和修复
  • 可返工或退工(二次刀具寿命)
  • 优异的点蚀和耐腐蚀性(比标准工具钢更好)
  • 使用寿命长(机械性能优异)

马氏体时效钢的上述特性、性能和应用,使得它在金属零件制造商中非常受欢迎,他们在寻找高强度的钢材,这些钢材可以被塑成可加工和可连接的零件。

不同牌号的马氏体时效钢

马氏体时效钢不仅仅是一种形式,而是根据其合金成分、性能和抗拉强度分类的各种等级。

您可以根据需要的制造过程和应用,选择不同的钢合金组合物。

大多数Masraging Steels含有各种各样的不同合金,如钴,钼和但是一定要包含15%-25%的在其组成中。

使用术语“Maraging”之后命名的不同等级的游行钢是一个分类它含有的合金组合物的百分比。

商业马氏体时效钢的牌号从200到350。

以下是最流行的商业马氏体时效钢牌号的清单,然后对每种牌号进行简要说明。

钢铁200.

这种特殊等级的马氏体时效钢以其更软、更轻的抗拉强度而闻名,其含钼量低于其他等级的马氏体时效钢,但仍保持18%的镍成分。

马氏体时效钢200通常有退火和时效两种形式。

由于这种钢比其他形式的马氏体时效钢更柔软、更柔韧,它可以很容易地被加工和成形。但是,您不应该混淆它的“柔软”和“软弱”,因为当它硬化时,它会变得相当坚硬—坚硬到足以支持制造商要求的大多数工具应用程序。

马氏体时效钢250

类似于钢铁200,钢250含有18%的镍,并加强钴。

马氏体时效钢250与其他钢种的区别在于它具有极高的强度和硬度,这使得它能够在极端环境下保持其结构——这些极端环境会改变或对其他钢造成重大损害。

由于马氏体时效钢250可以承受高温环境,它是一种特别有用的材料,用于飞机发动机,起落架,导弹和发动机外壳。

虽然坚韧,马氏体时效250仍然保持高度的可加工性,这使其有足够的灵活性,以重塑和形成可移动的零件和工具。

钢制300

马氏体时效钢300主要由镍和铁组成,与其他牌号的钢具有相同的强度和韧性。然而,它的特点是具有很强的抗裂纹扩展能力(即不易开裂)。

Masraging 300主要用于极端环境和应用,其中需要抗骨折和破裂,并且需要最大限度地减少结构尺寸的变化。

由于其抗性性质,它在飞机和航空航天工业中取得了巨大的成功,也可以在杠杆中使用生产赛车发动机零件

钢铁350

马氏体时效钢350比其他牌号的马氏体时效钢含有更高的钛和钴的百分比。这两种元素的高密度使其能够承受速度和温度的突然剧烈变化。

其强度和耐受极端条件的能力使350个理想的材料生产火箭电机,防御公司弹药和飞机起飞和着陆装备。

虽然大多数使用马氏体时效350的公司都在航空航天、飞机设计和国防工业领域,但您也可以将其用于更商业化的、不那么激烈的应用,如高性能轴系和压铸。

马氏体时效钢的优点和缺点

马氏体时效钢的强度、耐久性和延展性可以为您提供许多优点。然而,在使用这种材料时也有一些缺点。

首先,让我们来看看优势。

好处

马氏体时效钢非常适合电磁元件,因为它们需要超高强度的材料和极佳的尺寸稳定性。

这意味着它具有足够的动态特性,可以用于许多需要连接和电气部件的工业生产中。

马氏体时效钢的其他优点如下:

  • 由于其高强度和高抗拉强度,疲劳抗性。
  • 容易制造,这意味着它可以被塑造成有用的零件和工具(例如,齿轮和心轴)。
  • 可以接受焊接,因此可以焊接和连接。
  • 钢的老化过程需要一种低技术环境,使加热过程容易且具有成本效益。
  • 简单的热处理允许其微观结构的最小变形 - 结构在温和的温度温度下保持稳定。
  • 优越的抗裂纹扩展能力-它的断裂韧性远远高于同等强度的淬火和回火钢。
  • 低碳含量可以防止腐蚀等脱碳问题。

马氏体时效钢的可加工性、可塑性、强度、韧性、耐腐蚀性和抗裂性使其成为各种制造工艺和特定工业应用的理想金属。

缺点

使用马氏体时效钢有三个主要缺点:价格、供应和镍过敏。

价钱

马氏体时效钢中的合金通常相当昂贵,尤其是镍和钴。

镍的价格约为每100克7.70美元,钴的价格约为每100克21美元。

此外,这两种金属元素恰好是马氏体时效钢中含量最高的两种元素,镍(17-19%)和钴(8-12%)。因此,它比其他不含这两种元素的金属价格要高得多。

尽管马氏体时效钢有很多好处,但你应该知道这些好处是有代价的。

供应

较小的金属公司通常不会随身携带销售钢材,因为它保留了适用于使用各种军事和空间计划的更大消费者。

如果您正在寻找购买马氏体时效钢,您可能必须通过分销商谁在航空航天工业。

即使你能找到这些经销商并与他们取得联系,他们也可能无法帮助你获得你需要的数量,除非你有大量的订单。

镍过敏(皮肤刺激)

有些人从镍获得严重的皮肤反应,因此根据您将使用它,Mastring Steel可能不适合在您的特定应用或最终产品中使用。

钢铁应用

马氏体时效钢的独特性能使得它在几个主要行业中特别适用于创造和形成各种产品。

下面是一些使用马氏体时效钢制造各种产品的工业实例,并简要说明为什么他们选择马氏体时效钢而不是其他形式的钢和金属。

航天

由于马氏体时效钢具有超高的抗拉强度水平和良好的延展性,它在许多领域得到了应用航空航天应用程序。

这些应用包括:

  • 翼配件
  • 耐用的航空航天工具
  • 可靠的连接组件
  • 持久的机械零件

马氏体时效钢用于火箭和导弹等航空航天领域,因为它可以被塑成各种空气动力尺寸,而且在恒压和高温下仍能保持坚固。

导弹和火箭需要特定的重量与推进比。因此,航空制造商可以使用马氏体时效钢,这种钢可以在400摄氏度(752华氏度)左右的温度下保持强度。

马氏体时效钢还在许多飞机应用中取得了巨大成功,如起落架、火箭发动机壳体和直升机车厢,这些都需要高强度重量材料来保持结构的完整性。

Maraging Steel的独特超高强度水平和韧性使其成为需要关键安全功能的飞机结构的完美贴心。

防御

由于马氏体时效钢中的合金在突然升高的温度下保持稳定,国防制造商将其用于多种用途。

这些应用包括:

  • 火箭
  • 导弹
  • 点火针

上述应用程序倾向于快速地从高温循环到低温。因此,必须使用马氏体时效钢等在压力下不会断裂的稳定材料来形成它们的工作部件。

虽然马氏体时效钢最初是为私人国防承包商创造和使用的,但由于其稳定和可塑的性能以及坚固和坚韧的结构,它在民用经济部门中越来越受欢迎。

机械(工具)

机器往往在非常高的温度下运行,并且需要由能够承受高温环境的材料制成。

由于马氏体时效钢在轻微升高的温度下仍能保持其性能和结构,所以可以使用它制造各种机器

使用马氏体时效钢的机器示例如下:

  • 发动机曲轴
  • 齿轮
  • 齿轮箱
  • 气体离心机单位
  • 流水线组件

谈到机械时,由于其综合的可加工性和高损害耐受性,Maraging Steel是比其他高强度钢更好的选择。

体育和娱乐

马氏体时效钢的抗断裂性能是目前许多运动器材使用马氏体时效钢的主要原因。

钢的裂缝和断裂倾向比碳钢的折射率为10倍。

在击剑界,由马氏体时效钢形成的叶片在比赛中减少了叶片断裂,减少了选手受伤和事故的数量。

马氏体时效钢还用于其他运动器材,如自行车车架和高尔夫球棒头,因为它具有抗裂性,易于防止因故障而造成损伤。

卫生保健

医疗保健行业在各种应用中使用Mastoring Steel。

其中一些应用如下:

  • 目视检查工具
  • 应急设备
  • 外科组件
  • 皮下注射器

这些医疗保健设备需要在批判紧急情况下不断使用,因此由耐用和长持久的材料制成,如钢铁以形成其结构的基础。

然而,当谈到马氏体时效钢和医疗设备时,你应该注意两件事:

首先,由马氏体时效钢制成的医疗设备可能不适合一些对镍敏感的人(前面讨论过)。

其次,马氏体时效钢不经常用于手术刀的刀片,因为它缺乏碳阻止了能力保持正确的切削刃。

艺术和娱乐

虽然并不普遍普遍,但是在乐器中使用了Mastring Steel来提供更多的产出和更好的反应。

Ernie Ball,美国仪器串生产商,使用Mastring Steel来制作电吉他串,他声称增强了音调响应并提供了更多的产出。

虽然这是我们目前所知的唯一的情况下,马氏体时效钢被用于乐器增强声音,我们希望在未来的各种乐器及其应用中有更多的例子。

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