Maraging / Maråldringsstål

Maraging är ett 18% nickel, koboltförstärkt stål (C-typ) med utmärkta egenskaper, bearbetbarhet och värmebehandlingsegenskaper.

Maråldringsstål är dubbelt vakuumsmält av VIM (Vaccum Induction Melt) följt av VAR (Vaccum Arc Remelt). Materialet levereras i glödgat och avkalkat tillstånd. Legeringen är mycket seg, relativt mjuk (RC 30/35), lätt bearbetad eller formad. Maråldringsstål ger ett högt värde för kritiska delar inom flyg-, struktur-, komponenter och verktygstillämpningar.

Maraging

  • MARtensitic – en mycket hård form av stålkristallstruktur
  • Efterföljande AGING (åldringshärdning – ca 3–6 timmar vid 900°F ger optimala materialegenskaper)

Specifikationer:

  • AMS 6512 = C250 maraging
  • AMS 6514 = C300 maraging
  • AMS 6515 = C350 maraging
  • Mil-S-46850 (gäller alla kvaliteter) –brottseghet gäller

Bearbetning

Bearbetbarheten av glödgat maråldrat stål är jämförbar med stål som 4340 vid samma hårdhetsnivå (Rc30/35). Men när materialet åldras (värmebehandlats) blir valet av skärverktyg och bearbetningsförhållanden mycket viktigt. Styv utrustning, mycket skarpa verktyg och ett överflöd av kylvätska är avgörande.

Värmebehandling

Maraging legeringar är i huvudsak kolfria, en skyddande atmosfär krävs inte under glödgning eller åldring. Materialet levereras i lösningsglödgat tillstånd med en hårdhet på 30/35 RC. Typisk värmebehandlingstid/temperatur listas nedan. Stora tvärsnitt bör åldras under längre perioder.

Sammansättning

C Si Mn Ni Co Mo Ti Al Fe
C250 ,03 max ,10 max ,10 max 18,50 7,50 4,80 ,40 ,10 Bal.
C300 ,03 max ,10 max ,10 max 18,50 9,0 4,80 ,60 ,10 Bal.
C350 ,03 max ,10 max ,10 max 18,50 12,0 4,80 1,40 ,10 Bal.

 

Egenskaper

C250 C300 C350
Densitet .289 lbs./cu. in. .289 lbs./cu. in. .292 lbs./cu. in.
Genomsnittlig termisk expansionskoefficient 5.6×10-6 in./in./ °F 5.6×10-6 in./in./ °F 6.3×10-6 in./in./ °F
Elasticitetsmodul 27.0×10-6 psi 27.5×10-6 psi 29.0×10-6 psi

 

Åldring (värmebehandling)

  Temp Tid Hårdhet
Maraging 250 900/925 °F 6 timmar 48/52 Rc
Maraging 300 900/925 °F 6 timmar 50/55 Rc
Maraging 350 900/925 °F 6 timmar 55/60 Rc
Eller 950 °F 3 timmar 55/60 Rc

OBS: En modifierad åldringscykel föreslås för pressgjutning för ökad livslängd. Följande termiska behandlingar har använts för att erhålla önskvärda egenskaper för formgjutmaskiner. Efter grovbearbetning av formen är glödgning vid 1500-1525 °F i 1 timme per tum tjocklek typiskt. Efter avslutad bearbetning är en åldrande värmebehandling på 980-1000 °F i 6 timmar typisk.

 

Typiskt – rundstång. Min. egenskaper

Efteråldring (längdriktning) Rc Brottgräns ,02% KSI Förlängningsstyrka 4,5 a% Reduction of area
250 50 254 248 11,0 53
300 54 293 286 10,0 46
350 57 342 336 6,2 28

Fördelar med maråldringsstål

Utmärkta mekaniska egenskaper

  • högt utbyte och maximal draghållfasthet
  • hög seghet, duktilitet och slaghållfasthet
  • hög utmattningsstyrka
  • hög tryckhållfasthet
  • hårdhet och slitstyrka tillräcklig för många verktygstillämpningar

Utmärkt arbetsförmåga

  • högt motstånd mot sprickutbredning
  • lättformad – kall, varm, varm (utan processglödgning)
  • god svetsbarhet utan härdning
  • utmärkt polerbarhet

Utmärkt värmebehandlingskaraktäristik

  • låga ugnstemperaturer krävs
  • nederbördshärdning, åldrande värmebehandling
  • jämn, förutsägbar krympning under värmebehandling
  • frihet för uppkolning eller avkolning
  • genom härdning utan härdning
  • minimal förvrängning under värmebehandling (0,0009 in/in C250 //.001 in/in C300)

Fördelar vid applikation

  • låg expansionskoefficient minimerar värmekontroll
  • grop- och korrosionsbeständighet överlägsen vanligt verktygsstål
  • god reparationssvetsbarhet
  • utmärkta mekaniska egenskaper har lett till längre verktygslivslängd
  • lätt omarbetad och retirerad för sekundär verktygslivslängd

Den tekniska informationen som presenteras i denna avdelning är endast representativ och är inte garanterade värden.