繼上述一些馬氏體沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不銹鋼之后,一些研究者發現鈷和鉬同時加入Cr13型不(bu)銹鋼(gang)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(zai)12%Cr基礎上加(jia)入鉬(mu)(mu)(mu)(mu)和鈷,隨(sui)著它們含(han)(han)(han)量(liang)(liang)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia),經淬火(huo)后(hou)在(zai)550~600℃時(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)時(shi),沉淀硬化(hua)峰值強(qiang)烈升高(gao)。鉬(mu)(mu)(mu)(mu)的(de)(de)作用(yong)尤其顯著,當鉬(mu)(mu)(mu)(mu)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)超(chao)過4%時(shi),600℃時(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)后(hou)硬度(du)值可(ke)(ke)超(chao)過500HV,但當鉬(mu)(mu)(mu)(mu)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)到(dao)8%時(shi),由于(yu)出(chu)現不能高(gao)溫固溶的(de)(de)x相(xiang)(xiang)而出(chu)現脆性。因此,Cr-Mo-Co系(xi)馬氏體沉淀硬化(hua)不銹鋼(gang)中(zhong)鉬(mu)(mu)(mu)(mu)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)必須(xu)控制在(zai)一定(ding)范圍內。鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)鈷含(han)(han)(han)量(liang)(liang)對沉淀硬化(hua)效(xiao)(xiao)(xiao)應也有很大影響,隨(sui)鈷含(han)(han)(han)量(liang)(liang)增(zeng)(zeng)加(jia),時(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)后(hou)的(de)(de)硬度(du)顯著增(zeng)(zeng)高(gao)(圖9.88)。鈷在(zai)沉淀相(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)(de)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)很低,鈷的(de)(de)加(jia)入增(zeng)(zeng)強(qiang)沉淀硬化(hua)效(xiao)(xiao)(xiao)應可(ke)(ke)能有兩方面的(de)(de)作用(yong),它除(chu)了本身(shen)增(zeng)(zeng)強(qiang)了沉淀強(qiang)化(hua)效(xiao)(xiao)(xiao)應外,還(huan)可(ke)(ke)以(yi)(yi)減少(shao)鉬(mu)(mu)(mu)(mu)在(zai)基體中(zhong)的(de)(de)溶解度(du),使沉淀相(xiang)(xiang)增(zeng)(zeng)多。鈷還(huan)可(ke)(ke)以(yi)(yi)平衡因鉬(mu)(mu)(mu)(mu)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)導致的(de)(de)δ鐵素體形成傾向。鈷含(han)(han)(han)量(liang)(liang)從0%增(zeng)(zeng)至8%時(shi)是(shi)升高(gao)Ms點的(de)(de),鈷含(han)(han)(han)量(liang)(liang)再增(zeng)(zeng)高(gao)將逐漸降(jiang)低Ms點,這類鋼(gang)中(zhong)鈷含(han)(han)(han)量(liang)(liang)一般控制在(zai)10%~20%。釩(fan)形成穩(wen)定(ding)的(de)(de)VC,對鋼(gang)的(de)(de)晶(jing)粒長大起抑制作用(yong)。
目(mu)前應(ying)用(yong)的(de)Cr-Mo-Co系馬氏體沉(chen)淀硬化不銹鋼(gang)有(you)兩種(zhong)基(ji)本(ben)成分:一種(zhong)是以13%Cr-5%Mo-13%Co為基(ji)的(de)較高鉬含量的(de)鋼(gang);另(ling)一種(zhong)是以13%Cr-(2%~3%)Mo-(15%~20%)Co為基(ji)的(de)低鉬高鈷(gu)含量的(de)鋼(gang),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(ma)氏體(ti)沉淀硬化(hua)(hua)(hua)不銹鋼(gang)經(jing)固溶(rong)處理(li)冷(leng)卻到室溫,組織中除馬(ma)氏體(ti)外,還有(you)(you)(you)(you)大量(liang)殘(can)余奧(ao)氏體(ti),經(jing)-73℃冷(leng)處理(li),可(ke)使殘(can)余奧(ao)氏體(ti)大大減少。無(wu)(wu)碳(tan)的(de)(de)(de)Cr-Mo-Co鋼(gang)經(jing)冷(leng)處理(li)后(hou)轉變(bian)(bian)為無(wu)(wu)碳(tan)的(de)(de)(de)合金(jin)馬(ma)氏體(ti),這種馬(ma)氏體(ti)具(ju)有(you)(you)(you)(you)較(jiao)低的(de)(de)(de)硬度,以(yi)及較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)塑性和韌性,有(you)(you)(you)(you)較(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)加(jia)工硬化(hua)(hua)(hua)傾向,其硬度在30HRC左(zuo)右(you),可(ke)以(yi)直(zhi)接進(jin)行冷(leng)變(bian)(bian)形,冷(leng)變(bian)(bian)形后(hou)的(de)(de)(de)板材(cai)可(ke)直(zhi)接進(jin)行時(shi)效處理(li),只有(you)(you)(you)(you)在高(gao)(gao)變(bian)(bian)形量(liang)下才(cai)需要中間退火。對碳(tan)含量(liang)在0.15%左(zuo)右(you)的(de)(de)(de)Cr-Mo-Co鋼(gang),由于(yu)加(jia)入了起沉淀強(qiang)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)合金(jin)元素和碳(tan)的(de)(de)(de)固溶(rong)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)雙重強(qiang)化(hua)(hua)(hua)作用,其馬(ma)氏體(ti)具(ju)有(you)(you)(you)(you)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)硬度,如AFC-77(12Cr14Co13Mo5V)鋼(gang)硬度達(da)50HRC左(zuo)右(you),不能進(jin)行冷(leng)變(bian)(bian)形。