Cr-Mo-Co鋼的(de)(de)馬(ma)氏(shi)體組織在(zai)時效加熱過程中(zhong)首先發(fa)生回復(fu),同時還發(fa)生由馬(ma)氏(shi)體用(yong)擴散方式形(xing)成鐵(tie)素體加奧氏(shi)體的(de)(de)逆(ni)轉(zhuan)變(bian),所生成的(de)(de)奧氏(shi)體很(hen)穩定,冷卻到室溫(wen)也不轉(zhuan)變(bian)。在(zai)一般時效溫(wen)度下,這(zhe)種(zhong)轉(zhuan)變(bian)進(jin)行(xing)得很(hen)緩慢,在(zai)較高溫(wen)度下則(ze)較迅(xun)速(su),如AFC-77 不銹鋼在(zai)700℃以上加熱,這(zhe)種(zhong)逆(ni)轉(zhuan)變(bian)就容易發(fa)生。鉬含量(liang)增(zeng)高促使(shi)這(zhe)種(zhong)反應的(de)(de)發(fa)生,而(er)鈷(gu)的(de)(de)影響較小,故AFC-77 不銹鋼容易發(fa)生這(zhe)種(zhong)反應,而(er)采用(yong)低(di)(di)鉬高鈷(gu)的(de)(de)鋼則(ze)可以降低(di)(di)這(zhe)種(zhong)傾向。
AFC-77 不銹鋼(gang)含(han)有(you)(you)0.15%C,有(you)(you)擴大γ相(xiang)區的(de)作(zuo)用,使(shi)在(zai)高溫(wen)下得到單一奧氏體,同時在(zai)時效過(guo)程中析出(chu)碳化(hua)物(wu),有(you)(you)一定強化(hua)作(zuo)用。這樣的(de)碳含(han)量對(dui)韌性和可(ke)焊(han)性沒有(you)(you)很大的(de)影響。加入(ru)0.5%V是因為(wei)釩對(dui)持久強度(du)有(you)(you)有(you)(you)利(li)作(zuo)用。硅、錳、硫(liu)、磷的(de)降低是為(wei)了進一步增(zeng)加鋼(gang)的(de)韌性,減少鋼(gang)的(de)脆化(hua)傾向。
AFC-77 不銹鋼經1093℃固溶處理(li)后,油淬到室溫(wen)(wen)得到馬氏(shi)(shi)體和殘(can)余(yu)奧氏(shi)(shi)體組(zu)織,殘(can)余(yu)奧氏(shi)(shi)體含(han)(han)量(liang)(liang)約占50%,經過-73℃冷(leng)處理(li)后,殘(can)余(yu)奧氏(shi)(shi)體含(han)(han)量(liang)(liang)減少。它在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)時(shi)可轉變(bian)成貝氏(shi)(shi)體或鐵(tie)素體和碳(tan)化(hua)物,也可能因析出碳(tan)化(hua)物而提高(gao)M,點,在(zai)隨后冷(leng)卻時(shi)轉變(bian)成馬氏(shi)(shi)體。比較圖9.91中不同碳(tan)含(han)(han)量(liang)(liang)和鉬含(han)(han)量(liang)(liang)對(dui)鋼性能的影響可以(yi)看出,無(wu)碳(tan)的AFC-77鋼在(zai)400℃以(yi)上(shang)時(shi)效(xiao),隨時(shi)效(xiao)溫(wen)(wen)度升(sheng)高(gao),硬度增加,到565℃出現沉淀硬化(hua)高(gao)峰,硬度達45HRC,在(zai)溫(wen)(wen)度范圍500~600℃能保持高(gao)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)在(zai)溫度(du)范圍480~650℃時效(xiao)后(hou)(hou)有較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)強度(du),在(zai)500℃時效(xiao),鋼(gang)的(de)(de)(de)強化主(zhu)要與鋼(gang)中(zhong)碳的(de)(de)(de)作(zuo)用有關(guan),在(zai)550℃以上時效(xiao)主(zhu)要是金屬間化合(he)物(wu)的(de)(de)(de)沉(chen)淀(dian)強化作(zuo)用,但這種(zhong)鋼(gang)的(de)(de)(de)缺點是在(zai)425~590℃時效(xiao)后(hou)(hou)會引(yin)起韌性的(de)(de)(de)降低。實踐證明,若固溶處理溫度(du)升高(gao)(gao),碳化物(wu)和金屬間化合(he)物(wu)進一步(bu)溶解,提高(gao)(gao)了奧氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)合(he)金度(du),淬火后(hou)(hou)得到(dao)較多的(de)(de)(de)殘余奧氏(shi)體(ti),則時效(xiao)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)韌性有所提高(gao)(gao),但固溶溫度(du)超過(guo)1150℃后(hou)(hou),將出現δ鐵素體(ti),且(qie)呈塊狀分(fen)布,傷害(hai)鋼(gang)的(de)(de)(de)力(li)學(xue)(xue)性能(neng),但可通(tong)過(guo)采用雙級奧氏(shi)體(ti)化處理工藝以得到(dao)良好的(de)(de)(de)綜合(he)力(li)學(xue)(xue)性能(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。