Cr-Mo-Co鋼(gang)的(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)組織(zhi)在時(shi)(shi)(shi)效(xiao)加(jia)熱(re)過程中首先發生(sheng)回復,同時(shi)(shi)(shi)還發生(sheng)由(you)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)用擴散(san)方式形成(cheng)鐵素(su)體(ti)(ti)加(jia)奧氏(shi)體(ti)(ti)的(de)逆(ni)轉(zhuan)(zhuan)變,所生(sheng)成(cheng)的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)很穩定,冷卻(que)到(dao)室溫也(ye)不轉(zhuan)(zhuan)變。在一般時(shi)(shi)(shi)效(xiao)溫度(du)下(xia),這種轉(zhuan)(zhuan)變進行得很緩慢,在較高(gao)溫度(du)下(xia)則(ze)較迅速,如AFC-77 不銹鋼(gang)在700℃以(yi)上加(jia)熱(re),這種逆(ni)轉(zhuan)(zhuan)變就(jiu)容易(yi)發生(sheng)。鉬(mu)含量(liang)增高(gao)促使這種反(fan)應(ying)的(de)發生(sheng),而鈷的(de)影響(xiang)較小(xiao),故AFC-77 不銹鋼(gang)容易(yi)發生(sheng)這種反(fan)應(ying),而采用低(di)鉬(mu)高(gao)鈷的(de)鋼(gang)則(ze)可以(yi)降低(di)這種傾向。
AFC-77 不銹鋼(gang)含有(you)0.15%C,有(you)擴大γ相區的(de)(de)作用,使在(zai)高溫(wen)下(xia)得到單一(yi)(yi)(yi)奧氏體,同時(shi)在(zai)時(shi)效過(guo)程(cheng)中(zhong)析(xi)出(chu)碳化(hua)物,有(you)一(yi)(yi)(yi)定強(qiang)化(hua)作用。這樣的(de)(de)碳含量對韌(ren)性(xing)和可焊(han)性(xing)沒有(you)很(hen)大的(de)(de)影響(xiang)。加(jia)(jia)入0.5%V是(shi)因為釩對持(chi)久(jiu)強(qiang)度(du)有(you)有(you)利作用。硅、錳、硫(liu)、磷(lin)的(de)(de)降低是(shi)為了進一(yi)(yi)(yi)步增(zeng)加(jia)(jia)鋼(gang)的(de)(de)韌(ren)性(xing),減少鋼(gang)的(de)(de)脆化(hua)傾向(xiang)。
AFC-77 不(bu)(bu)銹鋼經(jing)1093℃固溶(rong)處理后(hou),油(you)淬(cui)到(dao)(dao)室(shi)溫得到(dao)(dao)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)和殘(can)余(yu)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組織,殘(can)余(yu)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)含量(liang)(liang)約占50%,經(jing)過-73℃冷處理后(hou),殘(can)余(yu)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)含量(liang)(liang)減少。它(ta)在高(gao)(gao)溫時(shi)可轉(zhuan)變(bian)成貝氏(shi)體(ti)(ti)(ti)或鐵素體(ti)(ti)(ti)和碳(tan)(tan)化(hua)物,也可能(neng)因析出(chu)碳(tan)(tan)化(hua)物而(er)提高(gao)(gao)M,點,在隨后(hou)冷卻時(shi)轉(zhuan)變(bian)成馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)。比較(jiao)圖9.91中不(bu)(bu)同碳(tan)(tan)含量(liang)(liang)和鉬含量(liang)(liang)對(dui)鋼性能(neng)的影響可以看出(chu),無碳(tan)(tan)的AFC-77鋼在400℃以上時(shi)效(xiao),隨時(shi)效(xiao)溫度升高(gao)(gao),硬(ying)(ying)(ying)度增加,到(dao)(dao)565℃出(chu)現沉淀硬(ying)(ying)(ying)化(hua)高(gao)(gao)峰(feng),硬(ying)(ying)(ying)度達45HRC,在溫度范(fan)圍500~600℃能(neng)保持高(gao)(gao)硬(ying)(ying)(ying)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(bu)銹鋼在溫(wen)度范(fan)圍480~650℃時效(xiao)(xiao)后(hou)有較高(gao)的(de)(de)(de)(de)強度,在500℃時效(xiao)(xiao),鋼的(de)(de)(de)(de)強化(hua)(hua)(hua)(hua)主要與鋼中碳的(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)(yong)有關,在550℃以(yi)上時效(xiao)(xiao)主要是金(jin)屬間化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)物的(de)(de)(de)(de)沉(chen)淀(dian)強化(hua)(hua)(hua)(hua)作用(yong)(yong)(yong),但這種(zhong)鋼的(de)(de)(de)(de)缺點是在425~590℃時效(xiao)(xiao)后(hou)會引起韌性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)降(jiang)低。實踐證明,若固溶處理(li)溫(wen)度升高(gao),碳化(hua)(hua)(hua)(hua)物和金(jin)屬間化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)物進一步溶解,提(ti)高(gao)了(le)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)合(he)金(jin)度,淬火后(hou)得到較多(duo)的(de)(de)(de)(de)殘余奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti),則時效(xiao)(xiao)后(hou)的(de)(de)(de)(de)韌性(xing)(xing)有所提(ti)高(gao),但固溶溫(wen)度超(chao)過1150℃后(hou),將出現δ鐵素體(ti)(ti),且呈塊狀分布,傷害鋼的(de)(de)(de)(de)力(li)學性(xing)(xing)能(neng),但可通過采用(yong)(yong)(yong)雙級奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)(hua)處理(li)工(gong)藝以(yi)得到良好(hao)的(de)(de)(de)(de)綜合(he)力(li)學性(xing)(xing)能(neng)。
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。