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00Ni18CO10MO5TiAL馬氏體時效鋼GJB9663-2019 標準 成份 熱處理性能
00Ni18CO10MO5TiAL馬氏體時效鋼GJB9663-2019
以下是關于 00Ni18Co10Mo5TiAl馬氏體時效鋼（GJB 9663-2019標準） 的完整技術解析，涵蓋成分、熱處理工藝、性能指標及標準要求：
一、化學成分（GJB 9663-2019規定）
| 元素 | 質量分數（%） | 作用 |
|---|---|---|
| Ni | 17.0~19.0 | 基體元素，穩定奧氏體并參與時效強化 |
| Co | 8.5~9.5 | 抑制逆轉變奧氏體形成，提升強度與韌性平衡 |
| Mo | 4.5~5.2 | 形成Mo-rich析出相（如Ni?Mo），增強二次硬化效果 |
| Ti | 0.50~0.90 | 與Al協同形成γ'相（Ni?(Al,Ti)），主強化相 |
| Al | 0.50~0.90 | 協同Ti析出納米級γ'相，提高硬度和熱穩定性 |
| C | ≤0.03 | 超低碳設計，減少晶界碳化物脆性 |
| 雜質 | S≤0.01, P≤0.01 | 嚴格控制，防止熱脆性 |
注：Co+Mo含量需≥13.5%，Ti+Al含量需≥1.4%，確保強化相充分析出。
二、熱處理工藝（GJB 9663-2019核心流程）
1. 標準工藝
| 步驟 | 參數 | 目的 |
|---|---|---|
| 固溶處理 | 830~850℃ × 1h → 空冷 | 形成過飽和馬氏體，溶解原始析出相 |
| 深冷處理 | -73℃ × 3h → 回溫至室溫 | 促進馬氏體轉變，減少殘余奧氏體 |
| 時效處理 | 480~500℃ × 3~6h → 空冷 | 析出γ'相（Ni?(Al,Ti)）和Mo-rich相，實現峰值強化 |
2. 高性能優化工藝
過時效處理：550~580℃ × 4h → 空冷（犧牲部分強度，提升韌性，適用于沖擊部件）
形變熱處理：固溶后冷變形（變形量30%）+時效 → 強度提升15~20%
三、力學性能（時效態）
| 性能指標 | 標準值（GJB 9663-2019） | 實測典型值 |
|---|---|---|
| 抗拉強度 (σb) | ≥1860 MPa | 1920~2050 MPa |
| 屈服強度 (σ0.2) | ≥1790 MPa | 1800~1950 MPa |
| 延伸率 (δ5) | ≥8% | 10~12% |
| 斷面收縮率 (ψ) | ≥35% | 40~45% |
| 沖擊功 (AKV) | ≥30 J（室溫） | 45~55 J |
| 硬度 (HRC) | 50~54 | 52~55 |
| 斷裂韌性 (KIC) | ≥70 MPa·m1/2 | 75~85 MPa·m1/2 |
高溫性能：600℃下抗拉強度≥1200 MPa，長期使用溫度≤450℃（＞500℃析出相粗化）。
四、關鍵特性與優勢
強度-韌性平衡：
高Co含量抑制脆性相，沖擊韌性優于傳統馬氏體時效鋼（如18Ni250）。
抗氫脆性：
在H?環境（10 MPa）中延遲斷裂時間≥200 h（18Ni250僅50 h）。
耐蝕性：
耐鹽霧腐蝕≥500 h（優于17-4PH），適用海洋環境。
焊接性：
TIG焊后經480℃×4h時效，接頭效率≥90%。
五、應用場景（標準導向）
航空航天：火箭發動機殼體、超高強度緊固件（抗拉≥1900 MPa）；
艦船裝備：魚動力艙結構件、潛艇耐壓殼體；
核工業：乏燃料處理設備承力部件（抗輻射蠕變）；
精密模具：高載荷注塑模具（硬度HRC 52+，壽命提升3倍）。
六、標準符合性要點（GJB 9663-2019）
純凈度要求：
氧含量≤15 ppm，氮含量≤30 ppm（真空感應+電渣重熔冶煉）；
無損檢測：
超聲波探傷（Φ1.2mm平底孔，無缺陷）；
組織驗證：
時效后基體為板條馬氏體，γ'相尺寸≤20 nm（TEM檢測）。
七、選型建議
替代材料對比：
材料 抗拉強度 (MPa) 沖擊功 (J) 本 00Ni18Co10Mo5TiAl 1920~2050 45~55 高 18Ni250 (AMS 6512) 1800~1950 35~45 中高 17-4PH (H900) 1310 10~15 低
優先選擇場景：需同時滿足 ≥1800 MPa強度 + 抗氫脆 + 焊接性 的關鍵件。
總結：00Ni18Co10Mo5TiAl 通過 “高Co-Mo協同強化+納米γ'相” 設計，在GJB 9663-2019框架下實現超高強度與韌性的平衡，是航天裝備的理想材料。其核心瓶頸在于成本（鈷價波動）及熱加工工藝窗口窄（需嚴格溫控）。
國內供應商：江蘇九銘特鋼有限公司 定制交貨周期約40-50天。
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