麻時效鋼

麻時效鋼是一種低碳、高鎳的超高強度鋼,特色是在經過馬氏體化與時效處理後,能同時得到很高的強度、韌性和尺寸穩定性。 它不靠高碳來變硬,而是靠合金元素析出強化,所以在高負載、精密零件和航太用途上很常見。 另外,它的加工性和焊接性通常也不錯,但耐蝕性不是主要優勢。

基本概念

「麻時效」這個名稱來自兩個步驟:馬氏體化與時效硬化。

它的強化機制不是靠高碳,而是靠鎳、鈷、鉬、鈦等合金元素在時效過程中形成細小析出物來強化材料。

主要特性

  • 強度非常高,許多牌號可達超高強度等級。
  • 韌性與延展性表現通常比一般高強度鋼更好。
  • 熱處理後尺寸變化小,成形與加工穩定性佳。
  • 焊接性相對不錯,適合較複雜結構件。
  • 一般不是不鏽鋼,耐蝕性有限,長期接觸潮濕環境仍可能生鏽。

代表性牌號

常見的麻時效鋼包括 250、300、350 等級,不同牌號在強度、韌性與加工性之間會有不同取捨。

另外也有麻時效不鏽鋼變體,例如 465 類型,會在保有高強度的同時提高耐蝕性。

產品應用

麻時效鋼常用在航太、模具、工具、火箭與高強度機械零件等領域,尤其適合需要「高強度但又不能太脆」的場合。 有些高強度等級也會用在起落架、發動機零件、齒輪、壓鑄工具與高負載結構件上。

C-250

1. 高強度與韌性 超高強度: 時效處理後,極限抗拉強度約為 260,000 psi,降伏強度約 255,000 ps

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C-300

1. 極高強度 極高的強度水準: 時效處理後,其標稱極限抗拉強度可達 300,000 psi,超越了 C-250 的強

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鋼材資料

標準代號 規格號碼 材料號碼 記號
AMS 6512 C-250
AMS 6514 C-300
碳(C)% 矽(Si)% 錳(Mn)% 磷(P)% 硫(S)% 鎳(Ni)% 鉻(Cr)% 鉬(Mo)% 銅(Cu)% 鈷(Co)% 鋁(Al)% 鐵(Fe)% 鈦(Ti)% 降伏強度(Mpa) 抗拉強度(Mpa) 伸長率(%) 退火HB 淬火HRC 熱處理
≦ 0.03 ≦ 0.1 ≦ 0.1 ≦ 0.01 ≦ 0.01 17~19 ≦ 0.5 4.6~5.2 ≦ 0.5 7~8.5 0.05~0.15 0.3~0.5 ≦ 1,500 ≦ 1,700 8~12 230~260 48~55 固溶處理 820–870 °C → 時效 480–500 °C
≦ 0.03 ≦ 0.1 ≦ 0.1 18~19 4.6~5.2 8.5~9.5 0.05~0.15 ≦ 0 0.5~0.8 ≦ 1,700 ≦ 1,900 6~10 280~320 52~57 固溶處理 820–870 °C → 時效 480–500 °C