Cr-Mo-Co鋼的馬氏體組織在時效加熱過程中首先發(fā)生回復,同時還發(fā)生由馬氏體用擴散方式形成鐵素體加奧氏體的逆轉(zhuǎn)變,所生成的奧氏體很穩(wěn)定,冷卻到室溫也不轉(zhuǎn)變。在一般時效溫度下,這種轉(zhuǎn)變進行得很緩慢,在較高溫度下則較迅速,如AFC-77 不銹鋼在700℃以上加熱,這種逆轉(zhuǎn)變就容易發(fā)生。鉬含量增高促使這種反應的發(fā)生,而鈷的影響較小,故AFC-77 不銹鋼容易發(fā)生這種反應,而采用低鉬高鈷的鋼則可以降低這種傾向。


 AFC-77 不銹鋼含有0.15%C,有擴大γ相區(qū)的作用,使在高溫下得到單一奧氏體,同時在時效過程中析出碳化物,有一定強化作用。這樣的碳含量對韌性和可焊性沒有很大的影響。加入0.5%V是因為釩對持久強度有有利作用。硅、錳、硫、磷的降低是為了進一步增加鋼的韌性,減少鋼的脆化傾向。


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 AFC-77 不銹鋼經(jīng)1093℃固溶處理后,油淬到室溫得到馬氏體和殘余奧氏體組織,殘余奧氏體含量約占50%,經(jīng)過-73℃冷處理后,殘余奧氏體含量減少。它在高溫時可轉(zhuǎn)變成貝氏體或鐵素體和碳化物,也可能因析出碳化物而提高M,點,在隨后冷卻時轉(zhuǎn)變成馬氏體。比較圖9.91中不同碳含量和鉬含量對鋼性能的影響可以看出,無碳的AFC-77鋼在400℃以上時效,隨時效溫度升高,硬度增加,到565℃出現(xiàn)沉淀硬化高峰,硬度達45HRC,在溫度范圍500~600℃能保持高硬度,這主要是Fe2Mo和X相產(chǎn)生的。無鉬鋼時效在480℃達到高峰,這主要是碳化物析出所產(chǎn)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(chǎn)生的。相分析證明,AFC-77鋼在時效過程中有Cr23C6出現(xiàn),它對沉淀強化作用較小,在760℃以上時效時將出現(xiàn)M6C型碳化物。


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 AFC-77 不銹鋼在溫度范圍480~650℃時效后有較高的強度,在500℃時效,鋼的強化主要與鋼中碳的作用有關(guān),在550℃以上時效主要是金屬間化合物的沉淀強化作用,但這種鋼的缺點是在425~590℃時效后會引起韌性的降低。實踐證明,若固溶處理溫度升高,碳化物和金屬間化合物進一步溶解,提高了奧氏體的合金度,淬火后得到較多的殘余奧氏體,則時效后的韌性有所提高,但固溶溫度超過1150℃后,將出現(xiàn)δ鐵素體,且呈塊狀分布,傷害鋼的力學性能,但可通過采用雙級奧氏體化處理工藝以得到良好的綜合力學性能。


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 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(zhuǎn)變?yōu)閵W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(jīng)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(guān)系見圖9.92。