Cr-Mo-Co鋼(gang)的(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)組織在(zai)時效(xiao)加(jia)熱(re)過程(cheng)中首(shou)先發生(sheng)(sheng)回復,同時還(huan)發生(sheng)(sheng)由馬氏(shi)體(ti)(ti)用(yong)擴散方式形成鐵素體(ti)(ti)加(jia)奧氏(shi)體(ti)(ti)的(de)逆轉變(bian),所生(sheng)(sheng)成的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)很穩定(ding),冷卻到室溫(wen)也不(bu)轉變(bian)。在(zai)一(yi)般(ban)時效(xiao)溫(wen)度(du)下,這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)轉變(bian)進行得很緩慢,在(zai)較(jiao)高溫(wen)度(du)下則較(jiao)迅速,如(ru)AFC-77 不(bu)銹鋼(gang)在(zai)700℃以(yi)上加(jia)熱(re),這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)逆轉變(bian)就容易發生(sheng)(sheng)。鉬含量(liang)增高促使這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)反(fan)應的(de)發生(sheng)(sheng),而鈷的(de)影(ying)響較(jiao)小,故AFC-77 不(bu)銹鋼(gang)容易發生(sheng)(sheng)這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)反(fan)應,而采用(yong)低鉬高鈷的(de)鋼(gang)則可(ke)以(yi)降低這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)傾向。
AFC-77 不銹鋼含有0.15%C,有擴大γ相區的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong),使在(zai)(zai)高溫下得(de)到單一(yi)奧氏體,同時在(zai)(zai)時效過程中析出碳化(hua)物(wu),有一(yi)定強化(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。這樣的(de)(de)碳含量對韌性和可(ke)焊性沒有很大的(de)(de)影響。加(jia)入(ru)0.5%V是因為釩(fan)對持久(jiu)強度有有利作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。硅、錳、硫、磷的(de)(de)降低是為了進(jin)一(yi)步增(zeng)加(jia)鋼的(de)(de)韌性,減(jian)少鋼的(de)(de)脆化(hua)傾向。
AFC-77 不銹鋼經1093℃固溶處(chu)理(li)后,油(you)淬到室溫得到馬氏(shi)體(ti)(ti)和(he)(he)殘余(yu)奧氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)織,殘余(yu)奧氏(shi)體(ti)(ti)含(han)量約占50%,經過-73℃冷處(chu)理(li)后,殘余(yu)奧氏(shi)體(ti)(ti)含(han)量減少。它在(zai)高溫時(shi)可轉變(bian)成貝(bei)氏(shi)體(ti)(ti)或(huo)鐵素體(ti)(ti)和(he)(he)碳化(hua)物(wu),也(ye)可能因(yin)析(xi)出碳化(hua)物(wu)而提高M,點(dian),在(zai)隨后冷卻時(shi)轉變(bian)成馬氏(shi)體(ti)(ti)。比較圖(tu)9.91中不同碳含(han)量和(he)(he)鉬含(han)量對鋼性能的影響可以看出,無(wu)碳的AFC-77鋼在(zai)400℃以上時(shi)效,隨時(shi)效溫度升高,硬度增加,到565℃出現沉淀硬化(hua)高峰(feng),硬度達45HRC,在(zai)溫度范圍500~600℃能保(bao)持高硬度,這主要是Fe2Mo和X相產生的。無鉬鋼時效在480℃達到高峰,這主要是碳化物析出所產生的。AFC-77鋼時效在565℃硬度達最高峰,超過50HRC。由此看來,AFC-77鋼的沉淀強化主要是Fe2Mo和X相產生的。相分析證明,AFC-77鋼在時效過程中有Cr23C6出現,它對沉淀強化作用較小,在760℃以上時效時將出現M6C型碳化物。
AFC-77 不銹鋼(gang)(gang)在溫(wen)度(du)范圍480~650℃時(shi)效(xiao)(xiao)后(hou)(hou)有較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)強度(du),在500℃時(shi)效(xiao)(xiao),鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)強化(hua)(hua)主要(yao)(yao)與(yu)鋼(gang)(gang)中碳的(de)(de)(de)作用有關,在550℃以(yi)上(shang)時(shi)效(xiao)(xiao)主要(yao)(yao)是(shi)金(jin)(jin)屬(shu)間化(hua)(hua)合物的(de)(de)(de)沉淀強化(hua)(hua)作用,但(dan)這種鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)缺(que)點(dian)是(shi)在425~590℃時(shi)效(xiao)(xiao)后(hou)(hou)會(hui)引起(qi)韌性的(de)(de)(de)降低。實踐證明,若(ruo)固溶(rong)處理(li)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)(gao),碳化(hua)(hua)物和金(jin)(jin)屬(shu)間化(hua)(hua)合物進一步溶(rong)解,提高(gao)(gao)了奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)合金(jin)(jin)度(du),淬(cui)火后(hou)(hou)得到(dao)較(jiao)多(duo)的(de)(de)(de)殘余奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti),則時(shi)效(xiao)(xiao)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)韌性有所(suo)提高(gao)(gao),但(dan)固溶(rong)溫(wen)度(du)超(chao)過1150℃后(hou)(hou),將出現δ鐵素體(ti)(ti),且呈(cheng)塊狀分(fen)布,傷害鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)力學性能,但(dan)可通過采用雙(shuang)級奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)化(hua)(hua)處理(li)工藝以(yi)得到(dao)良好的(de)(de)(de)綜(zong)合力學性能。
雙級奧氏體化處理工藝為1200℃奧氏體化,再在850~1150℃等溫保持一定時間,使8鐵素體轉變為奧氏體,然后冷卻。這種工藝不僅可以消除塊狀的δ鐵素體,而且細化了晶粒。這種工藝較之1100℃奧氏體化,可以得到強度和韌性更好的配合。經1040~1100℃固溶處理及時效后和1200℃+1040℃雙級奧氏體化及熱處理后的強度與韌性的關系見圖9.92。