Cr-Mo-Co鋼的馬氏體組織在時(shí)效加熱過程中首先發(fā)生回復(fù)，同時(shí)還發(fā)生由馬氏體用擴(kuò)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(shí)效溫度下，這種轉(zhuǎn)變進(jìn)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(yīng)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(yīng)，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(kuò)大γ相區(qū)的作用，使在高溫下得到單一奧氏體，同時(shí)在時(shí)效過程中析出碳化物，有一定強(qiáng)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?yàn)殁C對持久強(qiáng)度有有利作用。硅、錳、硫、磷的降低是為了進(jìn)一步增加鋼的韌性，減少鋼的脆化傾向。
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(shí)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(jìn)，點(diǎn)，在隨后冷卻時(shí)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(shí)效，隨時(shí)效溫度升高，硬度增加，到565℃出現(xiàn)沉淀硬化高峰，硬度達(dá)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(shí)效在480℃達(dá)到高峰，這主要是碳化物析出所產(chǎn)生的。AFC-77鋼時(shí)效在565℃硬度達(dá)最高峰，超過50HRC。由此看來，AFC-77鋼的沉淀強(qiáng)化主要是Fe2Mo和X相產(chǎn)生的。相分析證明，AFC-77鋼在時(shí)效過程中有Cr23C6出現(xiàn)，它對沉淀強(qiáng)化作用較小，在760℃以上時(shí)效時(shí)將出現(xiàn)M6C型碳化物。
AFC-77 不銹鋼在溫度范圍480～650℃時(shí)效后有較高的強(qiáng)度，在500℃時(shí)效，鋼的強(qiáng)化主要與鋼中碳的作用有關(guān)，在550℃以上時(shí)效主要是金屬間化合物的沉淀強(qiáng)化作用，但這種鋼的缺點(diǎn)是在425～590℃時(shí)效后會引起韌性的降低。實(shí)踐證明，若固溶處理溫度升高，碳化物和金屬間化合物進(jìn)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(shí)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(xué)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(xué)性能。
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(shí)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(xì)化了晶粒。這種工藝較之1100℃奧氏體化，可以得到強(qiáng)度和韌性更好的配合。經(jīng)1040～1100℃固溶處理及時(shí)效后和1200℃＋1040℃雙級奧氏體化及熱處理后的強(qiáng)度與韌性的關(guān)系見圖9.92。
