高强度钢的二次硬化可获得较高强度和韧性

       高强度钢的二次硬化可获得较高强度和韧性，经过加热淬火后在480～550℃温度范围回火时，析出合金碳化物产生弥散强化效应，其屈服强度大于1380MPa的超高强度钢。主要包括中合金热作模具钢和高合金高断裂韧性超高强度钢。

       中合金热作模具钢较早生产和使用的钢种有4Cr5MoVSi(H-11)钢，含5%铬，1.3%钼和0.5%钒。具有淬透性高的特点，一般结构件经1100℃奥氏体化后，在空气冷却条件下即可获得完全马氏体组织。经500～600℃回火析出(Mo，Cr)2C和Cr7C3，产生二次硬化效应。抗拉强度可达1960MPa。在400～500℃范围内使用，其瞬时抗拉强度仍保持在1300MPa以上。4Cr5MV1Si(H-13)钢是在4Cr5MoVSi钢的基础上，提高钼和钒的含量而发展起来的。钒含量增加，使钢中VC增多，耐磨性提高。该类钢的缺点是断裂韧性低，缺口敏感性较大。

高合金高断裂韧性超高强度钢 这类钢典型牌号有：

(1) 9Ni-4Co型超高强度钢 主要成分是含镍9%，钴4%左右。其他合金元素有铬、钼和钒。钢中碳是主要强化元素。按照含碳量的不同，通常生产有4种钢，即： 20Ni9Co4CrMoVA、25Ni9Co4CrMoVA、30Ni9Co4CrMoVA和45Ni9Co4CrMoVA随含碳量增加，钢的强度提高，而韧性相应下降。采用840℃奥氏体化后，在空冷条件下可形成低碳马氏体组织。经500℃左右回火产生二次硬化效应，获得较高的强度和足够的韧性。30Ni9CO4CrMoVA钢经淬火后550℃回火，屈服强度可达 1450MPa，断裂韧度可达到100MPa ·m1/2以上。可焊性好，并具有良好的热稳定性。可适用于370℃以下长期使用。

(2)16Ni10Co 14Cr2Mo钢(AF1410) 在HY180钢的基础上提高碳和钴的含量而发展起来的一种可焊性好的高合金二次硬化型超高强度钢。主要含镍10%、钴14%、铬2%和钼1%等元素。江苏九鼎工业炉加入镍的主要作用是稳定奥氏体组织，当淬火时在极缓慢的冷却速度下产生单相马氏体，提高钢的淬透性。并降低钢的脆性转变温度。钴的作用是提高马氏体开始转变温度(Ms点)，降低钼在马氏体中的固溶度，增强钼的强化效应。并且在回火过程中能够仰制M2C的集聚和长大。钼是主要二次硬化元素，铬与钼共存形成(Mo，Cr)2C，有利于提高韧性。通常多采用真空感应炉和真空自耗炉两次真空冶炼工艺。钢中氧小于20×10-6，氮小于15×10-6。含硫量一般在0.001%～0.002%。高纯洁度是保证高断裂韧度的关键。高温热加工变形性能好，经锻、轧加工可获得8～10级细晶粒度。热处理采用860℃油淬，510℃回火5h。由于时效析出弥散合金碳化物M2C，获得高强度和高断裂韧度。抗张强度为1700MPa，断裂韧度可达到175MN·m-3/2。抗应力腐蚀性能好，在3.5%NaCl水溶液介质中，其应力腐蚀界限强度因子(KISSC)高达84MPa·m1/2。与一般超高强度钢相比，在等强度条件下，其断裂韧度提高1倍以上。抗应力腐蚀能力提高3～4倍。可用于制造飞机等航空设备的重要受力结构件。