18Ni350马氏体时效钢管材在高强度机械结构和模具制造领域有着广泛应用，其热处理制度直接影响材料力学性能和服役寿命。18Ni350钢属于低合金高强度马氏体时效钢，典型化学成分为C 0.12–0.18%、Ni 17–19%、Cr 4–5%、Mo 0.3–0.5%（按GB/T 3077-2015标准），对应美标AMS 5664也有类似成分范围。管材热处理过程包括固溶处理、淬火和时效处理，每一步都关系到最终硬度、强度及韧性指标。
固溶处理温度通常控制在830–860℃区间，保温时间按管径尺寸计算，一般为管径每20mm保温1小时，目的是完全溶解奥氏体并均匀化合金元素。随后的淬火采用油或空冷，根据管材壁厚及工件尺寸选择介质，淬火后硬度通常可达HRC 40–45，拉伸强度可在1300–1500MPa范围内。时效处理温度则多控制在480–500℃，保温6–8小时，以析出Ni3Ti强化相，从而提升屈服强度和耐磨性。若时效温度过高或时间过长，析出相粗化将降低韧性。
热处理后的18Ni350管材在技术参数上有明确要求。例如，根据ASTM A564标准，屈服强度要求≥1400MPa，抗拉强度1500–1700MPa，伸长率≥10%；GB/T 3077-2015中，屈服强度1350–1600MPa，伸长率12%左右。硬度控制在HRC 40–45之间是保证加工性与服役性能的关键指标。价格上，18Ni350钢材受镍价影响明显。LME镍现货价近期维持在2.1–2.3万美元/吨区间，而上海有色网显示国产18Ni350钢坯价约9–10万元/吨，价格波动需考虑原材料镍含量及市场供应。
材料选型过程中常见误区较多。其一，认为18Ni350可完全替代中高碳合金钢用于大口径管材，这忽略了Ni含量高导致淬火变形风险增大。其二，误认为时效温度越高越能提升硬度，实际上过度时效会导致脆性增加。其三，有些工程人员忽略管材厚度对热处理保温时间的影响，统一热处理时间会导致外层过时效、内层欠时效。避免这些误区，有助于控制尺寸精度和力学性能稳定性。
在热处理技术中存在争议点，即淬火介质选择。国内部分厂家偏向空冷以减少变形，而美标AMS 5664推荐油淬以保证马氏体组织均匀性。两者的争议核心在于，空冷可降低残余应力，但对大壁厚管材，内外温差大易产生奥氏体不完全转变和局部脆性。针对不同工件尺寸，介质选择应兼顾力学性能和变形控制，这在工程实践中仍存在不同意见。
在应用中，管材热处理还需考虑后续加工工艺。焊接前必须进行回火或二次时效处理，以消除淬火残余应力，防止焊接裂纹。表面处理如喷丸或渗氮可进一步提升疲劳寿命。通过严格执行GB/T 3077-2015及ASTM A564/AMS 5664标准，对化学成分、热处理温度和时间精确控制，可保证18Ni350管材在高强度结构件中发挥设计性能。
总体来看，18Ni350马氏体时效钢管材热处理制度需综合考虑化学成分、管径尺寸、热处理介质及工艺控制。掌握正确热处理参数、避免选材误区、关注技术争议点，可有效提升力学性能一致性和使用寿命。结合LME和上海有色网行情数据进行成本评估，可为工程项目提供更加合理的材料选型和预算参考。
