18Ni250(C-250)马氏体时效钢是一种通过马氏体化与后续时效沉淀实现高强度与韧性并存的材料，常用于承受重复循环载荷的关键部件。本文从参数、工艺、标准对照与应用误区等维度，给出一份面向设计与采购的要点解读，兼顾美标与国标体系的对照要求，并融入市场行情信息源。
技术参数要点
- 化学成分（范围，质量分数）：Ni 17–19%，Co 8–9%，Ti 0.4–0.8%，Al 0.2–0.5%，C ≤0.05%，Fe 为平衡；这些配比驱动马氏体相变后再经Ni含量沉淀强化的微观结构。
- 力学性能（室温，典型）：屈服强度约1650–1800 MPa，抗拉强度约1900–2100 MPa，断后伸长约6–12%，硬度约52–60 HRC；密度约7.8 g/cm3。
- 低周疲劳表现：在单轴应变控制下，Nf 量级通常在10^4–10^6次，受表面状态、应变幅度、温度及缺口敏感性等因素显著影响。
- 热处理工艺要点：固溶处理860°C左右水淬，随用随冷却；时效490–500°C，4–8小时，析出Ni-rich金属间相，兼顾强度提升与韧性保持。
- 成形与尺寸要素：热处理后的残余应力对低周疲劳有显著影响，件号设计需考虑表面改性与防腐处理的兼容性。
试验与标准对照
- 疲劳试验与参数判定：按 ASTM E466/E466M-2015 对低周疲劳试验设计与数据处理进行规范，确保应变-寿命曲线可比。
- 热处理与质量控制：热处理工艺按 AMS 2750D 对温度场、时间场与校准进行过程控制，确保不同批次的一致性。
- 国内对照口径：拉伸与硬度等力学性能试验可参照GB/T 228.1 的基本方法，便于与国内设计规范对齐。
材料选型误区（3个常见错误）
- 硬度即疲劳寿命的误区：硬度高并不自动换来更高的低周疲劳极限，需综合韧性、残余应力与表面缺陷影响。
- 强度越高越好：疲劳性能还受材料的断裂韧性、应力集中敏感性及微观析出分布的制约，单看强度指标容易误导设计。
- 忽视热处理工艺的敏感性：不同 aging 温度/时间组合会改变粒径分布与界面强化效果，直接影响疲劳与耐疲劳劣化趋势。
技术争议点
- 双阶段时效与单阶段时效谁更优？支持双阶段时效者认为先粗粒后细粒控制可提升疲劳寿命和韧性的折中，但也存在粒子尺寸波动引发局部应力集中的担忧；单阶段高温时效则强调工艺简化与稳定性，但可能在微观弱弱区产生更明显的疲劳裂纹萌生。此点在不同载荷谱、表面处理和几何缺口情况下仍具讨论空间。
数据源与成本视角
- 市场行情混合信息：Ni 作为核心合金元素，其价格波动对成本影响显著。美标体系下，LME 镍价近年的波动区间约在2.0–2.8万美元/吨，国内市场通过上海有色网（SMM）报价，人民币区间常见在15–22万元/吨之间，具体以日行情为准。价格波动与全球产能、库存与宏观因素密切相关，设计时需以最新行情进行敏感性分析。
- 设计与采购要点：在方案评估阶段，结合上述参数与标准，选用表面处理、龄期与热处理工艺的组合来满足目标疲劳寿命和断裂韧性要求；同时关注材料可追溯性与批次一致性，以降低变异风险。
应用要点概览
- 适用场景：高强度、耐疲劳、对温度敏感性较低的结构件，尤其是航空航天、精密机构及高循环寿命部件。
- 设计提示：考虑热处理一致性、表面状态、残余应力与孔眼/缺口敏感性，结合疲劳-强度-韧性的折中，选定最合适的 aging 方案与表面处理组合。
如需落地到具体部件的工艺配方、试验计划或成本测算，可提供部件几何、疲劳载荷谱、表面状态及批次信息，进行定制化对比与方案优化。
