繼上述一些馬氏體沉淀硬化不銹(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(cong)圖(tu)9.87可(ke)看出,在(zai)12%Cr基礎上加入(ru)鉬(mu)(mu)和鈷(gu),隨(sui)著它(ta)們含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加,經(jing)淬火(huo)后在(zai)550~600℃時(shi)(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)(shi),沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)峰(feng)值(zhi)強(qiang)烈升高。鉬(mu)(mu)的(de)(de)(de)作用尤其(qi)顯著,當鉬(mu)(mu)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)超(chao)過4%時(shi)(shi)(shi),600℃時(shi)(shi)(shi)效(xiao)后硬(ying)度值(zhi)可(ke)超(chao)過500HV,但當鉬(mu)(mu)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)到8%時(shi)(shi)(shi),由于出現不(bu)能高溫固(gu)溶(rong)的(de)(de)(de)x相而出現脆性。因此,Cr-Mo-Co系(xi)馬氏體沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)銹鋼(gang)(gang)中(zhong)鉬(mu)(mu)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)必須控(kong)制在(zai)一定范圍內。鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)鈷(gu)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)效(xiao)應(ying)也有很(hen)大(da)影(ying)響,隨(sui)鈷(gu)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加,時(shi)(shi)(shi)效(xiao)后的(de)(de)(de)硬(ying)度顯著增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)高(圖(tu)9.88)。鈷(gu)在(zai)沉(chen)淀(dian)相中(zhong)的(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)很(hen)低(di),鈷(gu)的(de)(de)(de)加入(ru)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)強(qiang)沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)效(xiao)應(ying)可(ke)能有兩方面的(de)(de)(de)作用,它(ta)除了(le)本身增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)強(qiang)了(le)沉(chen)淀(dian)強(qiang)化(hua)效(xiao)應(ying)外,還(huan)可(ke)以減(jian)少(shao)鉬(mu)(mu)在(zai)基體中(zhong)的(de)(de)(de)溶(rong)解度,使沉(chen)淀(dian)相增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)多。鈷(gu)還(huan)可(ke)以平衡因鉬(mu)(mu)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加導(dao)致的(de)(de)(de)δ鐵(tie)素體形(xing)成傾向。鈷(gu)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)從(cong)0%增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)至8%時(shi)(shi)(shi)是升高Ms點的(de)(de)(de),鈷(gu)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)再增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)高將逐(zhu)漸(jian)降低(di)Ms點,這類鋼(gang)(gang)中(zhong)鈷(gu)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)一般控(kong)制在(zai)10%~20%。釩(fan)形(xing)成穩定的(de)(de)(de)VC,對(dui)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)晶粒長(chang)大(da)起抑制作用。
目前應(ying)用的(de)(de)Cr-Mo-Co系馬氏體(ti)沉淀硬化不銹鋼(gang)(gang)有兩(liang)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(jiao)高(gao)鉬(mu)含量(liang)(liang)的(de)(de)鋼(gang)(gang);另一種(zhong)是(shi)以13%Cr-(2%~3%)Mo-(15%~20%)Co為基的(de)(de)低鉬(mu)高(gao)鈷含量(liang)(liang)的(de)(de)鋼(gang)(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 馬氏體(ti)沉(chen)淀硬化不銹鋼(gang)經固溶處理(li)冷卻到室溫,組織中(zhong)除馬氏體(ti)外,還有大(da)量(liang)殘(can)余奧氏體(ti),經-73℃冷處理(li),可(ke)使殘(can)余奧氏體(ti)大(da)大(da)減少。無碳(tan)的(de)(de)(de)Cr-Mo-Co鋼(gang)經冷處理(li)后轉變(bian)(bian)(bian)為無碳(tan)的(de)(de)(de)合(he)金馬氏體(ti),這種馬氏體(ti)具(ju)有較低的(de)(de)(de)硬度(du),以(yi)及較高的(de)(de)(de)塑性(xing)(xing)和韌性(xing)(xing),有較小(xiao)的(de)(de)(de)加工(gong)硬化傾向,其硬度(du)在(zai)30HRC左右(you),可(ke)以(yi)直接進(jin)行(xing)冷變(bian)(bian)(bian)形(xing),冷變(bian)(bian)(bian)形(xing)后的(de)(de)(de)板材(cai)可(ke)直接進(jin)行(xing)時效處理(li),只有在(zai)高變(bian)(bian)(bian)形(xing)量(liang)下才需要中(zhong)間退火。對碳(tan)含量(liang)在(zai)0.15%左右(you)的(de)(de)(de)Cr-Mo-Co鋼(gang),由于加入(ru)了(le)起沉(chen)淀強(qiang)化的(de)(de)(de)合(he)金元素和碳(tan)的(de)(de)(de)固溶強(qiang)化雙(shuang)重強(qiang)化作用,其馬氏體(ti)具(ju)有較高的(de)(de)(de)硬度(du),如AFC-77(12Cr14Co13Mo5V)鋼(gang)硬度(du)達50HRC左右(you),不能進(jin)行(xing)冷變(bian)(bian)(bian)形(xing)。