繼上述一些馬氏體沉淀(dian)硬化不銹(xiu)鋼之后,一些研究者發現鈷和鉬同時加入Cr13型不銹鋼中可以使馬氏體的沉淀硬化效應特別強烈,從而開發出一些Cr-Mo-Co 系馬氏體沉淀硬化不銹鋼,其化學成分見表9.59。
從圖9.87可(ke)(ke)看出(chu),在12%Cr基礎上加(jia)入鉬和鈷(gu),隨著它們含(han)(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia),經淬火后(hou)在550~600℃時(shi)效時(shi),沉(chen)(chen)(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)峰值強(qiang)(qiang)烈升(sheng)高(gao)。鉬的(de)(de)(de)(de)作用(yong)尤其(qi)顯著,當鉬含(han)(han)量(liang)超過4%時(shi),600℃時(shi)效后(hou)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)值可(ke)(ke)超過500HV,但當鉬含(han)(han)量(liang)到8%時(shi),由于出(chu)現不(bu)能高(gao)溫(wen)固(gu)溶的(de)(de)(de)(de)x相而出(chu)現脆(cui)性。因此,Cr-Mo-Co系馬氏體沉(chen)(chen)(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)鉬含(han)(han)量(liang)必須控制在一定范圍內。鋼中(zhong)的(de)(de)(de)(de)鈷(gu)含(han)(han)量(liang)對沉(chen)(chen)(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)效應也(ye)有很大(da)影響(xiang),隨鈷(gu)含(han)(han)量(liang)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia),時(shi)效后(hou)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)顯著增(zeng)(zeng)(zeng)高(gao)(圖9.88)。鈷(gu)在沉(chen)(chen)(chen)淀相中(zhong)的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)很低,鈷(gu)的(de)(de)(de)(de)加(jia)入增(zeng)(zeng)(zeng)強(qiang)(qiang)沉(chen)(chen)(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)效應可(ke)(ke)能有兩方面(mian)的(de)(de)(de)(de)作用(yong),它除(chu)了本身增(zeng)(zeng)(zeng)強(qiang)(qiang)了沉(chen)(chen)(chen)淀強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)(hua)效應外,還可(ke)(ke)以(yi)減少鉬在基體中(zhong)的(de)(de)(de)(de)溶解(jie)度(du)(du)(du),使沉(chen)(chen)(chen)淀相增(zeng)(zeng)(zeng)多。鈷(gu)還可(ke)(ke)以(yi)平(ping)衡因鉬的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)導致的(de)(de)(de)(de)δ鐵素體形成傾(qing)向(xiang)。鈷(gu)含(han)(han)量(liang)從0%增(zeng)(zeng)(zeng)至8%時(shi)是升(sheng)高(gao)Ms點(dian)的(de)(de)(de)(de),鈷(gu)含(han)(han)量(liang)再增(zeng)(zeng)(zeng)高(gao)將逐(zhu)漸降低Ms點(dian),這類鋼中(zhong)鈷(gu)含(han)(han)量(liang)一般控制在10%~20%。釩形成穩定的(de)(de)(de)(de)VC,對鋼的(de)(de)(de)(de)晶(jing)粒長大(da)起(qi)抑(yi)制作用(yong)。
目前應用的(de)(de)Cr-Mo-Co系馬氏體(ti)沉淀硬化不銹鋼有兩種(zhong)基本(ben)成分:一種(zhong)是(shi)以13%Cr-5%Mo-13%Co為基的(de)(de)較高鉬(mu)含量的(de)(de)鋼;另一種(zhong)是(shi)以13%Cr-(2%~3%)Mo-(15%~20%)Co為基的(de)(de)低鉬(mu)高鈷含量的(de)(de)鋼,如表9.59所示。
由圖9.89、圖9.90可見,5%Mo和13%Co配合可以得到最好的室溫和高溫強度及韌性的配合。鉬含量再增高,雖然短時強度有所增高,但持久強度反而降低。從組織上看,當鉬含量超過6%就出現8鐵素體。鉬含量在0%~5%時,隨著鉬含量增高,鋼的室溫強度、高溫強度和持久壽命都增加。在5%Mo的基礎上,鈷含量若超過14%,則室溫強度和高溫強度均降低,這是由于大量鈷降低M。點因而得到大量殘余奧氏體所致。當鈷含量由零增加到13%,室溫強度和高溫強度都增加。由圖9.90還可以看出,隨著鈷含量增加,鋼中δ鐵素體含量降低,到13%Co可得到全部奧氏體,消除了δ鐵素體的有害作用。
Cr-Mo-Co 馬氏體(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)不銹鋼(gang)經固(gu)(gu)溶處理(li)冷(leng)卻到室溫,組(zu)織中(zhong)除馬氏體(ti)(ti)外(wai),還有(you)大(da)量(liang)殘余奧氏體(ti)(ti),經-73℃冷(leng)處理(li),可(ke)使殘余奧氏體(ti)(ti)大(da)大(da)減少(shao)。無(wu)碳的(de)(de)(de)(de)Cr-Mo-Co鋼(gang)經冷(leng)處理(li)后轉變(bian)為無(wu)碳的(de)(de)(de)(de)合(he)金(jin)馬氏體(ti)(ti),這種(zhong)馬氏體(ti)(ti)具有(you)較(jiao)低(di)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度,以(yi)及較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)塑性和韌性,有(you)較(jiao)小的(de)(de)(de)(de)加工硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)傾向,其(qi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度在(zai)30HRC左(zuo)右(you),可(ke)以(yi)直(zhi)接進行(xing)冷(leng)變(bian)形(xing),冷(leng)變(bian)形(xing)后的(de)(de)(de)(de)板材可(ke)直(zhi)接進行(xing)時效處理(li),只有(you)在(zai)高變(bian)形(xing)量(liang)下才需要中(zhong)間退(tui)火。對碳含(han)量(liang)在(zai)0.15%左(zuo)右(you)的(de)(de)(de)(de)Cr-Mo-Co鋼(gang),由于(yu)加入了起沉(chen)淀(dian)強(qiang)化(hua)的(de)(de)(de)(de)合(he)金(jin)元素和碳的(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)溶強(qiang)化(hua)雙重(zhong)強(qiang)化(hua)作(zuo)用,其(qi)馬氏體(ti)(ti)具有(you)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度,如AFC-77(12Cr14Co13Mo5V)鋼(gang)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度達50HRC左(zuo)右(you),不能進行(xing)冷(leng)變(bian)形(xing)。