马氏体时效钢在相同的强度级别韧性比低合金钢要高,加工硬化指数低,没有脱碳问题,热处理工艺简单,冷加工成型性好。固体火箭发动机壳体用18Ni马氏体时效钢,使用强度为1750 MPa,浓缩铀离心分离机旋转筒体用马氏体时效钢,使用强度达到2450MPa。但合金元素含量高致使马氏体时效钢的成本增高。
我国从20世纪60年代中期就开始研制马氏体时效钢,目前已形成1700~2500MPa不同级别十余个钢种,实现了工业化生产。最初以仿制18Ni(250)和18Ni(300)为主,到70年代中期又开始研究强度级别更高的钢种和无钴或节镍钴马氏体时效钢。80年代开发出用于浓缩铀离心分离机旋转筒体用的超高纯、高强高韧的CM-1钢,高弹性的TM210钢。90年代以来研制了C300、C350马氏体时效钢。
18Ni马氏体时效钢含9%的贵重钴元素,而我国钴资源缺乏,80年代以来国际市场钴价不断上涨,因此国内大型固体火箭发动机壳体一般不选用这种材料。近十几年来国外无钴马氏体时效钢的开发取得了很大进展。90年代,国内在18Ni马氏体时效钢的基础上,采用取消钴元素,提高镍、钛含量的方法,成功研制出了T250、T300马氏体时效钢。T250马氏体时效钢力学性能为: σb~1760MPa、 σ_0.2>1655MPa、KIC>80 MPa m^1/2,是制造我国固体发动机壳体的新一代材料。2006年,宝钢特殊钢分公司、抚钢、安大厂和太钢等单位联合攻关,成功试制出直径为1200mm的T250钢固体发动机壳体,已用于某航天型号。