1. 概要

    00Ni18Co8Mo5TiAl是一种沉淀硬化型超高强度钢,简称 18Ni(250)钢,具有高强韧性,低硬化指数,良好成形性和焊接性。适宜制作铝合金挤压模和铸件模、精密模具及冷冲模等工模具等。

牌号:  00Ni18Co8Mo5TiAl

简称:  18Ni(250)钢

数字代号:  A64000

标准:  GB /T 1299-2014

类别:  工具钢

2. 18Ni钢的热处理

    固溶温度为815~830℃，油冷或空冷(加热时间、盐炉 1min/mm，空气炉2~2.5min/mm)，固溶硬度为28HRC。时效温度为480℃[18Ni(250)1、[18Ni(300)]，时间3h，硬度为43HRC;时间6h，硬度为52HRC。时效温度为510℃[18Ni(350)]，时效时间6h，硬度为57~60HRC。

3. 18Ni钢的渗碳处理

    18Ni(300)钢气体渗氮工艺:渗氮温度为(455+10)℃，时间24~28h。

4. 18Ni钢的力学性能

钢号	固溶温度/℃	时效温度/℃	时效硬度/HRC	𝞼b/MPa	𝞼s/MPa	𝝳(%)	𝞇(%)
18Ni(250)	815~830	480±5	50~52	1850	1800	10~12	48~58
18Ni(300)	815~830	480±5	53~54	2060	2010	12	60
18Ni(350)	815~830	510±5	57~60	2490	/	/	/

注:  固溶时效后。

5. 工艺难点

    模具热处理后变形是模具热处理的三大难题之一(变形、开裂、淬硬)。预硬型塑料模具钢解决了模具热处理变形问题，但模具要求硬度高又给模具加工造成困难。熔化既保持模具的加工精度，又使模具具有较高硬度，对于复杂、精密、长寿命的塑料模具，是模具材料面临的一个重要难题。为此发展了一系列的时效硬化型塑料模具钢。模具零件在淬火(固溶)后变软(硬度约为28~34HRC)，便于切削加工成形，然后再进行时效硬化，获得所需的综合力学性能。

    时效硬化型塑料模具钢有马氏体时效硬化钢和析出(沉淀)硬化钢两大类。马氏体时效钢有高的屈强比.良好的切削加工性和焊接性能，热处理工艺简单等优点。典型的高合金马氏体时效硬化钢有18Ni(200)(00Ni18Co8Mo3TiAl)钢、18Ni(250)(00Ni18Co8Mo5TiAl)钢、18N(300)(00Ni18Co9Mo5TiAl)钢19Ni(350)(00Ni18Co13Mo4TiAl)钢等，固溶以后形成超低碳马氏体，硬度约为30~32HRC;时效处理以后，由于各种类型的金属间化合物的脱、析出，得到时效硬化，硬度可上升到50HRC以上。这类钢在高强度高韧性的条件下仍具有良好的塑性、韧性和高的断裂韧度。

    18Ni(250级)、18Ni(300级)、18Ni(350级)钢是典型的马氏体时效钢，是一种时效硬化型塑料模具钢，钢中含碳量较低，对时效硬化起作用的合金时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。这就要求该钢经过真空冶炼，减少杂质、偏析和钢锭中的含气量，以保证钢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，减少含碳量极少，也会使马氏体强度显著提高。但在把碳的含量分数增至0.03%后，又会降低钢的屈服强度。所以马氏体时效钢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18Ni钢中的含硫量。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作用形成时效强化相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。

6. 00Ni18Co8Mo5TiAl化学成分表

GB /T 1299-2014 化学成分表（wt.%）
C(碳)	Si(硅)	Mn(锰)	P(磷)	S(硫)	铬(Cr)
≤0.03	≤0.10	≤0.15	≤0.010	≤0.010	≤0.60
Mo(钼)	Ni(镍)	Al(铝)	Co(钴)	Ti(钛)	/
4.50～5.00	17.5~18.5	0.05~0.15	8.50~10.0	0.80~1.10	/