18Ni300（C-300）马氏体时效钢是一种典型的高强度、可时效处理的钢种，广泛用于航空航天、精密模具及高负载机械零件。材料热处理工艺对最终性能影响显著，本文结合ASTM A564/A564M-17及AMS 6369标准，介绍零件热处理工艺、性能控制及选材误区，提供双标准对照参考。
C-300钢的化学成分以高镍、铬、铜及微量钼为特征，其中Ni含量在17%~19%之间，Cr约为3%，Cu 1.5%左右，C含量约0.3%，这一成分保证了钢在淬火后具有高韧性与可时效硬化特性。热处理工艺核心环节为淬火与低温时效，淬火温度通常控制在820~860℃，油冷或风冷以防止过热晶粒，保持良好的马氏体组织。淬火后应进行应力消除回火，回火温度范围可在150~200℃，持续时间根据零件厚度和要求的力学性能调整，随后进行时效处理，标准AMS 6369推荐180~200℃，持续6~12小时，以充分析出强化相，提升抗拉强度及屈服强度。
C-300钢的典型热处理性能参数可参照ASTM A564/A564M：经过淬火+时效处理后，硬度可达HRC 44~48，抗拉强度1400~1500 MPa，屈服强度1200~1300 MPa，伸长率在10~12%之间，冲击韧性在25~30 J左右。材料热处理性能受淬火冷却速度、回火温度及时效时间影响明显，厚件可能出现硬度梯度，局部过时效会导致强度下降。
材料选型常见误区有三：一是将C-300与普通马氏体不锈钢混用设计，忽视Ni含量对时效强化的关键作用；二是过度依赖高温回火提高韧性，容易导致析出相粗化，强度下降；三是未考虑零件厚度和热传导差异，导致中厚截面存在马氏体未充分淬透或时效不足的情况。避免这些误区需结合材料规范和零件工艺特点综合分析。
在实际生产中，技术争议点集中在时效温度与强度匹配问题上。部分工厂倾向于提高时效温度至220~230℃以缩短工时，但高温时效虽然硬度略升，长期使用中容易出现韧性下降和疲劳性能受损。标准AMS 6369强调时效温度不可随意提升，需要结合零件服役环境及厚度设计时效工艺曲线。
国内外原材料价格波动对C-300钢采购成本有直接影响。根据LME数据，Ni现货价格近期波动在2.1~2.4万美元/吨，而Cr价格与上海有色网同步，约6~6.5万元/吨。材料成本波动需在设计和工艺成本测算中充分考虑。钢材库存和供货周期也与工艺选择密切相关，如短周期生产可能倾向于采用标准化尺寸或板材件，以减少热处理不均匀风险。
综上，C-300马氏体时效钢零件热处理需严格控制淬火温度与冷却方式，回火与时效温度应根据零件厚度与力学要求优化，结合ASTM/AMS双标准指导，避免常见材料选型误区。厚薄件处理差异、时效温度争议及原材料市场波动均应纳入工艺设计考量，以实现高强度、高韧性零件性能的稳定性。
