Мартенситностареющая сталь

Обзор Мартенситностареющая сталь

Мартенситностареющая сталь, известная своим уникальным сочетанием высокой прочности и вязкости, относится к классу сверхвысокопрочных сталей, используемых в основном в областях, требующих прочного и долговечного материала. Термин "мартенситностареющая" образован от слов "мартенситный" и "старение", что подчеркивает процесс упрочнения стали. Эта сталь характеризуется низким содержанием углерода и добавлением никеля, а также других элементов, таких как кобальт, молибден и титан.

В этом подробном руководстве мы подробно рассмотрим особенности мартенситно-стареющей стали, ее состав, свойства, типы, области применения, преимущества и недостатки. Мы также рассмотрим различные модели металлических порошков, используемых при производстве мартенситно-стареющей стали, сравним их уникальные характеристики и области применения. Давайте начнем!

Типы и состав Мартенситностареющая сталь

Мартенситностареющая сталь бывает нескольких видов, каждый из которых отличается составом и свойствами. Здесь представлены основные типы и их элементный состав:

Класс	Никель (Ni)	Кобальт (Co)	Молибден (Mo)	Титан (Ti)	Алюминий (Al)	Углерод (C)	Железо (Fe)
200	17-19%	8-9.5%	4.6-5.2%	0.3-0.5%	0.05-0.15%	<0,03%	Баланс
250	17-19%	7-8.5%	4.6-5.2%	0.3-0.5%	0.05-0.15%	<0,03%	Баланс
300	18-19%	8.5-9.5%	4.8-5.2%	0.6-0.8%	0.05-0.15%	<0,03%	Баланс
350	18-19%	11-13%	4.8-5.2%	1.2-1.6%	0.05-0.15%	<0,03%	Баланс
300C	18-19%	8.5-9.5%	4.8-5.2%	0.6-0.8%	0.05-0.15%	<0,03%	Баланс + углерод

Свойства и характеристики мартенситно-стареющей стали

Мартенситностареющая сталь известна своими замечательными свойствами, что делает ее предпочтительным выбором для различных высокопроизводительных применений. Вот некоторые из ее ключевых характеристик:

Недвижимость	Описание
Высокая прочность	Предел прочности на разрыв достигает 3000 МПа, что делает его одним из самых прочных материалов.
Жесткость	Отличная прочность даже при высоких уровнях прочности.
Пластичность	Сохраняет хорошую пластичность, что позволяет изготавливать и формовать изделия.
Коррозионная стойкость	Обеспечивает достойную коррозионную стойкость, хотя и не такую высокую, как у нержавеющих сталей.
Свариваемость	Может свариваться без потери своих уникальных свойств, что является редким свойством для высокопрочных сталей.
Термообработка	Набирает силу благодаря простому процессу выдержки, который заключается в нагревании до определенной температуры и последующем охлаждении.

Применение Мартенситностареющая сталь

Благодаря своим исключительным свойствам мартенситно-стареющая сталь используется в различных отраслях промышленности. Вот некоторые примеры ее применения:

Промышленность	Приложение
Аэрокосмическая промышленность	Шасси, корпуса ракетных двигателей и компоненты самолетов.
Автомобильная промышленность	Высокопроизводительные компоненты двигателей, приводные валы и шестерни.
Инструментальная оснастка	Штампы, пресс-формы и инструменты для экструзии.
Оборона	Гильзы от ракет, стволы орудий и броня.
Медицина	Хирургические инструменты и ортодонтические аппараты.
Спортивное оборудование	Головки клюшек для гольфа, фехтовальные мечи и высокопрочные велосипедные рамы.

Специфические модели металлических порошков для мартенситно-стареющей стали

Ниже перечислены конкретные модели металлических порошков, используемых при производстве мартенситно-стареющей стали. Каждый из них обладает уникальными свойствами и областью применения:

1. Марочная сталь 18Ni (300)

• Описание: Известная своей высокой прочностью и вязкостью, сталь Maraging 300 широко используется в аэрокосмической промышленности и производстве инструментов.
• Приложения: Корпуса ракетных двигателей, инструментальные вставки и высокопроизводительные компоненты.

1. Марочная сталь 18Ni (250)

• Описание: Обладает отличной обрабатываемостью и используется в областях, требующих высокой прочности и хорошей свариваемости.
• Приложения: Формы для литья под давлением, инструменты для экструзии и авиационные компоненты.

1. Марочная сталь 18Ni (200)

• Описание: Обеспечивает хороший баланс прочности и пластичности, что делает его пригодным для различных инженерных применений.
• Приложения: Приводные валы, шестерни и конструктивные элементы.

1. Марочная сталь 18Ni (350)

• Описание: Самый прочный сорт, используется в экстремальных условиях, где максимальная прочность имеет решающее значение.
• Приложения: Военное применение, тяжелая оснастка и высоконагруженные аэрокосмические компоненты.

1. Мартенситностареющая сталь 18Ni (300C)

• Описание: Усиленная углеродом, эта марка обладает повышенной твердостью и износостойкостью.
• Приложения: Инструмент, износостойкие компоненты и высокопрочный крепеж.

1. Мартенситностареющая сталь 18Ni (MAR M-509)

• Описание: Известен отличной свариваемостью и высокой прочностью, часто используется в аддитивном производстве.
• Приложения: 3D-печать аэрокосмических компонентов, медицинских устройств и высокопроизводительной оснастки.

1. Мартенситностареющая сталь 18Ni (Vascomax C300)

• Описание: Обладает повышенной прочностью и ударопрочностью, идеально подходит для критических аэрокосмических применений.
• Приложения: Шасси самолетов, корпуса ракетных двигателей и критические структурные компоненты.

1. Марочная сталь 18Ni (Vascomax 250)

• Описание: Сочетает высокую прочность с хорошей обрабатываемостью, используется в аэрокосмической и промышленной промышленности.
• Приложения: Высокопрочный крепеж, приводные валы и шестерни.

1. Мартенситностареющая сталь 18Ni (AerMet 100)

• Описание: Известен своей сверхвысокой прочностью и вязкостью разрушения, широко используется в оборонной и аэрокосмической промышленности.
• Приложения: Броня, компоненты ракет и шасси самолетов.

1. Мартенситностареющая сталь 18Ni (Mar-X250)
   • Описание: Обеспечивает отличные механические свойства и используется в высоконагруженных и высокотемпературных областях.
   • Приложения: Лопатки турбин, высокопроизводительные двигатели и критические аэрокосмические компоненты.

Преимущества Мартенситностареющая сталь

• Превосходная прочность: Прочность мартенситно-стареющей стали не имеет себе равных, что позволяет использовать ее в самых сложных условиях.
• Отличная прочность: Даже при высокой прочности мартенситно-стареющая сталь сохраняет хорошую вязкость, снижая риск разрушения.
• Хорошая обрабатываемость: Несмотря на высокую прочность, мартенситно-стареющая сталь сравнительно легко поддается механической обработке и формовке.
• Простая термическая обработка: Процесс старения прост и включает в себя нагревание и охлаждение для достижения желаемых свойств.
• Свариваемость: Мартенситно-стареющая сталь может быть сварена без существенной потери свойств, что является уникальным свойством для высокопрочных сталей.

Недостатки мартенситно-стареющей стали

• Стоимость: Мартенситно-стареющая сталь дороже многих других сталей, в первую очередь из-за легирующих элементов и требований к обработке.
• Коррозионная стойкость: Несмотря на достойную коррозионную стойкость, она не дотягивает до уровня нержавеющей стали, что требует применения защитных покрытий в определенных условиях.
• Доступность: Маркировочная сталь доступна реже, чем стандартные стали, что иногда приводит к увеличению сроков поставки.

Технические характеристики, размеры, марки и стандарты

Мармеладная сталь выпускается в различных спецификациях, размерах и марках для разных областей применения. Вот некоторые распространенные стандарты и спецификации:

Спецификация	Описание
AMS 6512	Спецификация аэрокосмического материала для мартена 300.
ASTM A538	Стандартная спецификация на мартенситно-стареющую сталь.
MIL-S-46850D	Военная спецификация на высокопрочную сталь.
AMS 6521	Спецификация аэрокосмического материала Maraging 250.
AMS 6514	Спецификация аэрокосмического материала Maraging 350.

Поставщики и ценовая политика

Мартенситно-стареющая сталь поставляется различными производителями и дистрибьюторами. Цены варьируются в зависимости от марки, количества и поставщика. Вот некоторые примеры:

Поставщик	Класс	Цена (за кг)	Доступность
Технология столярных работ	Мартинг 300	$100 – $120	В наличии, возможны оптовые заказы.
Металлы Hitachi	Мартинг 250	$90 – $110	Умеренная доступность,
Daido Steel	Мартинг 350	$110 – $130	По запросу, возможны нестандартные размеры.
ATI Metals	Васкомакс C300	$120 – $140	Легкодоступные, различных форм и размеров.
Sandvik	Маркировка 200	$80 – $100	Доступность ограничена, принимаются специальные заказы.
Уддехольм	Аэромет 100	$130 – $150	Предлагается для аэрокосмической и оборонной промышленности.

Сравнение плюсов и минусов мартенситно-стареющей стали

Чтобы помочь вам принять взвешенное решение, давайте сравним плюсы и минусы мартенситно-стареющей стали по сравнению с другими высокопрочными материалами.

Критерии	Мартенситностареющая сталь	Титановые сплавы	Нержавеющая сталь
Прочность	Превосходный (до 3000 МПа)	Высокая (до 1200 МПа)	Умеренная (до 1000 МПа)
Жесткость	Отличный	Хороший	Хороший
Пластичность	Хороший	Умеренный	Отличный
Коррозионная стойкость	Умеренный	Отличный	Отличный
Обрабатываемость	Хороший	Сложность	Хороший
Свариваемость	Отличный	Сложность	Хороший
Стоимость	Высокая	Очень высокий	Умеренный
Приложения	Аэрокосмическая промышленность, инструментальная промышленность, оборонная промышленность	Аэрокосмическая, медицинская, морская промышленность	Общее машиностроение, медицина

Применение и использование мартенситно-стареющей стали

Уникальные свойства мартенситно-стареющей стали позволяют применять ее в самых разных областях. Вот более подробный обзор того, где используется мартенситно-стареющая сталь:

Аэрокосмическая промышленность

• Посадочное устройство: Высокая прочность и вязкость мартенситно-стареющей стали делают ее идеальным материалом для шасси самолетов, которые должны выдерживать экстремальные нагрузки при взлете и посадке.
• Корпуса ракетных двигателей: Прочность и устойчивость материала к высоким температурам делают его пригодным для изготовления корпусов ракетных двигателей, требующих надежной работы в напряженных условиях.
• Компоненты для самолетов: Другие критически важные компоненты, такие как валы и крепежные детали, выигрывают от превосходных механических свойств мартенситностареющей стали.

Автомобильная промышленность

• Высокопроизводительные компоненты двигателя: Мартенситностареющая сталь используется в гоночных и высокопроизводительных двигателях, где прочность и долговечность имеют первостепенное значение.
• Приводные валы и шестерни: Способность материала выдерживать высокие нагрузки и противостоять износу делает его идеальным для изготовления приводных валов и шестерен в условиях высоких нагрузок.

Инструментальная промышленность

• Штампы и пресс-формы: Мартенситно-стареющая сталь используется для изготовления штампов и пресс-форм благодаря своей отличной обрабатываемости и способности сохранять точные формы и размеры под нагрузкой.
• Инструменты для экструзии: Прочность и износостойкость материала продлевают срок службы экструзионных инструментов, делая их со временем более рентабельными.

Оборонная промышленность

• Ракетные гильзы: Высокая прочность и вязкость разрушения мартенситностареющей стали необходимы для корпусов ракет, чтобы они могли выдерживать нагрузки при запуске и полете.
• Стволы для оружия: Свойства материала позволяют изготавливать прочные и надежные оружейные стволы, которые должны выдерживать многократные выстрелы.
• Броня: Мартенситно-стареющая сталь также используется для производства легкой и прочной брони для военной техники и защиты персонала.

Медицинская промышленность

• Хирургические инструменты: Сочетание прочности, вязкости и коррозионной стойкости делает мартенситно-стареющую сталь пригодной для изготовления хирургических инструментов, обеспечивая сохранение их остроты и эффективности.
• Ортодонтические аппараты: Способность материала к точной механической обработке позволяет изготавливать высококачественные ортодонтические аппараты, требующие точных размеров.

Спортивное оборудование

• Насадки для гольф-клуба: Высокое соотношение прочности и веса мартенситно-стареющей стали и отличная обрабатываемость делают ее идеальным материалом для изготовления головок клюшек для гольфа, обеспечивая долговечность и производительность.
• Фехтовальные мечи: Прочность и гибкость мартенситно-стареющей стали идеально подходят для фехтовальных мечей, которые должны выдерживать многократные удары, не ломаясь.
• Высокопрочные велосипедные рамы: Для высокопроизводительных велосипедов мартенситно-стареющая сталь предлагает легкий, но прочный вариант рамы, повышающий скорость и долговечность.

Технические характеристики и стандарты

Мартенситностареющая сталь производится в соответствии с различными техническими спецификациями и стандартами, что обеспечивает постоянство и надежность в различных областях применения. Вот некоторые часто упоминаемые стандарты:

Спецификация	Описание
AMS 6512	Спецификация аэрокосмического материала для мартена 300.
ASTM A538	Стандартная спецификация на мартенситно-стареющую сталь.
MIL-S-46850D	Военная спецификация на высокопрочную сталь.
AMS 6521	Спецификация аэрокосмического материала Maraging 250.
AMS 6514	Спецификация аэрокосмического материала Maraging 350.
DIN 1.6358	Европейский стандарт для мартенситно-стареющей стали.
UNS K93120	Обозначение Единой системы нумерации для мартена 300.

Поставщики и ценообразование

Различные поставщики поставляют мартенситно-стареющую сталь различных марок и форм, причем цены варьируются в зависимости от марки и заказанного количества. Вот краткое описание некоторых ведущих поставщиков и их цен:

Поставщик	Класс	Цена (за кг)	Доступность
Технология столярных работ	Мартинг 300	$100 – $120	В наличии, возможны оптовые заказы.
Металлы Hitachi	Мартинг 250	$90 – $110	Умеренное наличие, принимаются специальные заказы.
Daido Steel	Мартинг 350	$110 – $130	По запросу, возможны нестандартные размеры.
ATI Metals	Васкомакс C300	$120 – $140	Легкодоступные, различных форм и размеров.
Sandvik	Маркировка 200	$80 – $100	Доступность ограничена, принимаются специальные заказы.
Уддехольм	Аэромет 100	$130 – $150	Предлагается для аэрокосмической и оборонной промышленности.

Преимущества и ограничения Мартенситностареющая сталь

Хотя мартенситно-стареющая сталь обладает многочисленными преимуществами, необходимо учитывать и ее недостатки. Вот подробное сравнение ее плюсов и минусов:

Преимущества

• Непревзойденная прочность: Мартенситностареющая сталь обладает прочностью на разрыв до 3000 МПа, превосходя многие другие материалы.
• Отличная прочность: Материал сохраняет высокую прочность даже при повышенном уровне прочности, что делает его идеальным для критических применений.
• Хорошая обрабатываемость: Несмотря на свою прочность, мартенситно-стареющая сталь сравнительно легко поддается механической обработке, что позволяет изготавливать изделия с высокой точностью.
• Простая термическая обработка: Процесс старения прост и включает в себя нагрев до определенных температур и охлаждение для достижения желаемых свойств.
• Свариваемость: Мартенситно-стареющая сталь может быть сварена без существенной потери свойств, что является редким свойством для высокопрочных сталей.

Ограничения

• Более высокая стоимость: Мартенситно-стареющая сталь дороже многих других сталей, в первую очередь из-за легирующих элементов и требований к обработке.
• Умеренная коррозионная стойкость: Несмотря на достойную коррозионную стойкость, она не дотягивает до уровня нержавеющей стали, что требует применения защитных покрытий в определенных условиях.
• Ограниченная доступность: Маркировочная сталь доступна реже, чем стандартные стали, что иногда приводит к увеличению сроков поставки.

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Чтобы ответить на распространенные вопросы о мартенситно-стареющей стали, мы составили подробный раздел FAQ:

Вопрос	Отвечать
Что такое мартенситно-стареющая сталь?	Мартенситно-стареющая сталь - это класс сверхвысокопрочных сталей, характеризующихся низким содержанием углерода и добавлением никеля и других элементов.
Как упрочняется мартенситно-стареющая сталь?	В процессе термической обработки, называемой старением, происходит нагрев до определенной температуры и последующее охлаждение.
Каковы основные области применения мартенситно-стареющей стали?	Аэрокосмические компоненты, оснастка, оборонное оборудование, медицинские приборы и спортивное оборудование.
Каковы преимущества мартенситно-стареющей стали?	Высокая прочность, отличная вязкость, хорошая обрабатываемость, простота термообработки и свариваемость.
Каковы ограничения мартенситно-стареющей стали?	Более высокая стоимость, умеренная коррозионная стойкость и ограниченная доступность.
Можно ли сваривать мартенситно-стареющую сталь?	Да, мартенситно-стареющая сталь может быть сварена без существенной потери свойств.
Устойчива ли мартенситно-стареющая сталь к коррозии?	Он обладает умеренной коррозионной стойкостью, но не такой высокой, как нержавеющая сталь. В определенных условиях может потребоваться нанесение защитных покрытий.
Какие марки мартенситно-стареющей стали существуют?	К распространенным маркам относятся 200, 250, 300, 350, а также такие вариации, как 300C и Vascomax C300.
Кто является ведущими поставщиками мартенситно-стареющей стали?	Carpenter Technology, Hitachi Metals, Daido Steel, ATI Metals, Sandvik и Uddeholm.
Сколько стоит мартенситно-стареющая сталь?	Цены зависят от сорта и поставщика и варьируются от $80 до $150 за килограмм.

узнать больше о процессах 3D-печати