繼上述一些馬氏體沉淀硬化不銹鋼之后,一些研究者發(fā)現(xiàn)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(yīng)特別強(qiáng)烈,從而開發(fā)出一些Cr-Mo-Co 系馬氏體沉淀硬化不銹鋼,其化學(xué)成分見表9.59。


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 從圖9.87可看出,在12%Cr基礎(chǔ)上加入鉬和鈷,隨著它們含量的增加,經(jīng)淬火后在550~600℃時效時,沉淀硬化峰值強(qiáng)烈升高。鉬的作用尤其顯著,當(dāng)鉬含量超過4%時,600℃時效后硬度值可超過500HV,但當(dāng)鉬含量到8%時,由于出現(xiàn)不能高溫固溶的x相而出現(xiàn)脆性。因此,Cr-Mo-Co系馬氏體沉淀硬化不銹鋼中鉬含量必須控制在一定范圍內(nèi)。鋼中的鈷含量對沉淀硬化效應(yīng)也有很大影響,隨鈷含量增加,時效后的硬度顯著增高(圖9.88)。鈷在沉淀相中的含量很低,鈷的加入增強(qiáng)沉淀硬化效應(yīng)可能有兩方面的作用,它除了本身增強(qiáng)了沉淀強(qiáng)化效應(yīng)外,還可以減少鉬在基體中的溶解度,使沉淀相增多。鈷還可以平衡因鉬的增加導(dǎo)致的δ鐵素體形成傾向。鈷含量從0%增至8%時是升高M(jìn)s點(diǎn)的,鈷含量再增高將逐漸降低Ms點(diǎn),這類鋼中鈷含量一般控制在10%~20%。釩形成穩(wěn)定的VC,對鋼的晶粒長大起抑制作用。


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 目前應(yīng)用的Cr-Mo-Co系馬氏體沉淀硬化不銹鋼有兩種基本成分:一種是以13%Cr-5%Mo-13%Co為基的較高鉬含量的鋼;另一種是以13%Cr-(2%~3%)Mo-(15%~20%)Co為基的低鉬高鈷含量的鋼,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(qiáng)度及韌性的配合。鉬含量再增高,雖然短時強(qiáng)度有所增高,但持久強(qiáng)度反而降低。從組織上看,當(dāng)鉬含量超過6%就出現(xiàn)8鐵素體。鉬含量在0%~5%時,隨著鉬含量增高,鋼的室溫強(qiáng)度、高溫強(qiáng)度和持久壽命都增加。在5%Mo的基礎(chǔ)上,鈷含量若超過14%,則室溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度均降低,這是由于大量鈷降低M。點(diǎn)因而得到大量殘余奧氏體所致。當(dāng)鈷含量由零增加到13%,室溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)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。


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Cr-Mo-Co 馬氏體沉淀硬化不銹鋼經(jīng)固溶處理冷卻到室溫,組織中除馬氏體外,還有大量殘余奧氏體,經(jīng)-73℃冷處理,可使殘余奧氏體大大減少。無碳的Cr-Mo-Co鋼經(jīng)冷處理后轉(zhuǎn)變?yōu)闊o碳的合金馬氏體,這種馬氏體具有較低的硬度,以及較高的塑性和韌性,有較小的加工硬化傾向,其硬度在30HRC左右,可以直接進(jìn)行冷變形,冷變形后的板材可直接進(jìn)行時效處理,只有在高變形量下才需要中間退火。對碳含量在0.15%左右的Cr-Mo-Co鋼,由于加入了起沉淀強(qiáng)化的合金元素和碳的固溶強(qiáng)化雙重強(qiáng)化作用,其馬氏體具有較高的硬度,如AFC-77(12Cr14Co13Mo5V)鋼硬度達(dá)50HRC左右,不能進(jìn)行冷變形。