Definições de Aço Maraging
O aço maraging é um aço de ultra-alta resistência com martensita de ferro-níquel isenta de carbono (ou ultra-baixo carbono) como matriz e endurecimento por precipitação de compostos intermetálicos após o envelhecimento.
O aço tem boa formabilidade antes do tratamento de envelhecimento de alta resistência, quase nenhuma deformação após o tratamento de envelhecimento e alta resistência e tenacidade após o tratamento de envelhecimento.
Tratamento térmico de aço Maraging
Geralmente, o tratamento térmico do aço maraging é recozido em solução a 820 ℃, e o tempo de espera é calculado de acordo com o tamanho da seção transversal por 1 h a cada 25 mm.
A taxa de resfriamento após o recozimento quase não afeta a microestrutura e as propriedades do aço.
Mas antes do tratamento de envelhecimento, o aço maraging deve ser resfriado à temperatura ambiente. Geralmente é envelhecido a 480 ℃ por 3 a 6 horas.
Processo de Produção de Aço Maraging
O aço maraging é uma liga Fe-Ni que não contém carbono e é adicionada com cobalto, molibdênio, titânio e outros elementos. Graus de aço típicos, como base de ferro, contêm 17%~19% Ni, 7%~9% Co, 4.5%~5% Mo e 0.6%~0.9% Ti. Este tipo de liga é temperado em martensita e depois revenido a 480-500°C.
Durante o processo de revenimento, os elementos de liga são supersaturados na martensita, que precipita da martensita para formar precipitados intermetálicos, resultando em um forte efeito de fortalecimento da precipitação.
De acordo com a analogia do fortalecimento por precipitação de alumínio, cobre e outras ligas não ferrosas, esse processo pode ser chamado de tratamento de envelhecimento. E porque a estrutura inicial é maraging, esse tipo de aço é chamado de aço maraging.
O aço maraging de alta resistência pode ser obtido através do tratamento de envelhecimento. O processo de tratamento é geralmente: a temperatura de envelhecimento é de 480 ℃, o aço de alta resistência pode ser usado a 510 ℃, o tempo de envelhecimento é de 3 a 6 horas e o resfriamento a ar após o envelhecimento. Após o tratamento de envelhecimento, um grande número de partículas de compostos intermetálicos ultrafinos dispersos são depositados na matriz de martensita, dobrando assim a resistência do material com pouca perda de tenacidade.
Para que serve o aço maraging?
1) O aço maraging tem alta resistência e tenacidade antes do envelhecimento, por isso é usado para fabricar conchas finas de foguetes e mísseis, aços estruturais aeroespaciais, vasos de pressão e outros campos de alta tecnologia, como aviação, aeroespacial e energia atômica.
2) Usando o desempenho estável da microestrutura do aço maraging, mesmo após a temperatura ser muito alta e média, o processo de amolecimento é muito lento e é usado como peças do motor, como manivelas, engrenagens, eixos e automático. arma.
3) Devido à sua expansão uniforme e fácil corte antes do envelhecimento, o aço maraging pode ser usado para unidades de alto desgaste em linhas de montagem e para fabricação de moldes, como matrizes de forjamento, matrizes de extrusão de liga de alumínio e materiais de ferramentas.
4) O aço maraging é usado em equipamentos esportivos. A lâmina usada na esgrima geralmente é feita de aço maraging, pois a taxa de crescimento de trincas no aço maraging é 10 vezes mais lenta do que no aço carbono, e isso reduz a quebra da lâmina. As pessoas têm menos chances de danos.
5) O aço maraging tem sido usado em equipamentos médicos para fazer instrumentos cirúrgicos e seringas hipodérmicas.
Embora o preço por quilograma de aço maraging seja mais caro que o aço comum, as peças feitas de aço maraging têm um custo menor devido à alta relação resistência/massa, e o custo de processamento é significativamente menor.
Especificação de Aço Maraging
| Grau | Composições químicas / % | Força de rendimento/MPa | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ni | Co | Mo | Ti | Al | ||
| 18Ni (200) | 18 | 8.5 | 3.3 | 0.2 | 0.11 | 1400 |
| 18Ni (250) | 18 | 8.5 | 5 | 0.4 | 0.1 | 1700 |
| 18Ni (300) | 18 | 9 | 5 | 0.7 | 0.1 | 2000 |
| 18Ni (350) | 18 | 12.5 | 4.2 | 1.6 | 0.1 | 2400 |
| 18Ni (lançado) | 17 | 10 | 4.6 | 0.3 | 0.1 | 1650 |
| 400 Liga | 13 | 15 | 10 | 0.2 | 0.1 | 2800 |
| 500 Liga | 8 | 18 | 14 | 0.2 | 0.1 | 3500 |
Propriedades do aço Maraging
Alta resistência, boa tenacidade
O aço maraging é o aço com maior resistência. Embora sua resistência seja alta, possui tenacidade maior do que outros aços de ultra-alta resistência do mesmo nível de resistência. É o aço com maior resistência e tenacidade entre os materiais existentes.
O processo simples de tratamento térmico
O processo simples de tratamento térmico é outra vantagem do aço maraging. O processo tradicional é uma solução sólida a 850~870 ℃, seguida de resfriamento a ar ou têmpera com água. A taxa de resfriamento tem pouco efeito sobre a estrutura e desempenho. Em seguida, é aquecido a 480 ℃ para envelhecimento. Para graus de aço de alta resistência, 510 ℃ pode ser usado. O tempo de envelhecimento é de 3 a 6 horas. Após o envelhecimento, é resfriado a ar.
Bom desempenho de soldagem
O excelente desempenho de soldagem é uma das vantagens importantes do aço maraging. A soldagem blindada com gás inerte é o método de soldagem mais comumente usado. O desempenho de soldagem do aço maraging é diferente do aço martensítico de ultra-alta resistência anterior. Não requer pré-aquecimento e pós-aquecimento e não produzirá trincas de soldagem.
Bom desempenho de processamento a frio e a quente
O trabalho a quente é mais fácil e a trabalhabilidade é aproximadamente a mesma do lingote de aço SU304. Para aço maraging, as técnicas de trabalho a quente mais comumente usadas, como forjamento e laminação, podem ser usadas.
Vantagens do aço maraging
- Super alta resistência à temperatura ambiente
- Tratamento térmico simples para garantir a distorção mínima do tratamento térmico
- Comparado com o aço endurecido no mesmo nível de resistência, possui excelente tenacidade à fadiga
- Baixo teor de carbono, eliminando assim os problemas de descarbonetação
- O tamanho da seção é um fator importante no processo de endurecimento
- Fácil de processar
- Bom desempenho de soldagem
- Tem alta resistência e alta tenacidade
- Fácil processamento de corte, baixa deformação de processamento
- Encolhimento uniforme e estável durante o tratamento térmico
- Nitretação fácil
- Tem boa resistência à corrosão e capacidade de crescimento de rachaduras
- Acabamento altamente polido
Conclusão
O aço maraging não só tem alta resistência, mas também tem boa plasticidade, tenacidade à fratura, soldabilidade, trabalhabilidade a quente e a frio e resistência à corrosão sob tensão. O aço maraging tem sido amplamente utilizado nas áreas aeroespacial, engenharia naval, indústria de energia atômica, peças estruturais e ferramentas.
