Cr13型不銹鋼因含有大量鉻元素,過冷奧氏體的穩定性較高,因此這類不銹鋼高溫加熱后在空氣中冷卻即可以獲得馬氏體組織。鍛后如冷卻較快(在空氣中冷卻),由于變形的殘余應力及組織轉變的共同影響,常會使鍛件表面產生裂紋,這種開裂傾向因鋼中碳含量增高而增大,因此對這類鋼鍛后應緩慢冷卻,并及時地進行軟化處理。
Cr13型不銹鋼的軟化處理可以(yi)兩種方式(shi)進(jin)行:
1. 高(gao)溫回火
將鍛件加熱至700~800℃保溫2~6h后空冷,對形狀簡單的鍛件基本上可避免鍛造裂紋。12Cr13鋼高溫回火后的硬度為170~200HB,20Cr13、30Cr13、40Cr13鋼為200~230HB。
2. 完全退火
將鍛件加(jia)(jia)熱至(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)840~900℃(較常用的(de)為860℃)保溫(wen)2~4h以(yi)(yi)后(hou),以(yi)(yi)不(bu)大于25℃/h的(de)速率冷(leng)卻至(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)600℃后(hou)空冷(leng),12Cr13與(yu)20Cr13鋼的(de)硬度(du)可降(jiang)(jiang)至(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)170HB以(yi)(yi)下,30Cr13與(yu)40Cr13鋼可降(jiang)(jiang)至(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)217HB以(yi)(yi)下。退(tui)火后(hou)的(de)Cr13型不(bu)銹鋼的(de)耐蝕(shi)性能比(bi)較低(di),尤(you)其是碳含量(liang)較高的(de)鋼更(geng)是如此(圖9.23)。這(zhe)是因為退(tui)火的(de)鋼中存在大量(liang)的(de)碳化(hua)(hua)鉻(ge),不(bu)僅使固溶體中的(de)鉻(ge)含量(liang)降(jiang)(jiang)低(di),并且這(zhe)些碳化(hua)(hua)鉻(ge)顆粒與(yu)基體構(gou)成許(xu)多微電池,加(jia)(jia)速了鋼的(de)腐蝕(shi)。
為了保證這類鋼有高的耐腐蝕性,Cr13型不銹鋼都是經過淬火-回火以后才使用的。這類鋼熱處理的可能性取決于γ→α相變的存在與否。含碳0.01%的06Cr13鋼由于不存在γ→α相變,不能通過淬火強化,而含碳0.35%的40Cr13鋼,高于800℃加熱(鋼的Ac1=800℃)淬火后得到馬氏體組織,可以顯著地得到強化。含碳在這兩者之間的鋼,由于y→α相變不完全,淬火強化效果則較小一些。
這(zhe)類鋼(gang)在淬(cui)(cui)火(huo)加(jia)熱時(shi),隨加(jia)熱溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)升高,碳(tan)(tan)化(hua)物逐漸溶解,淬(cui)(cui)火(huo)后(hou)硬(ying)度(du)升高,見圖9.24。30Cr13與40Cr13兩種鋼(gang)的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)含量(liang)較(jiao)高,淬(cui)(cui)火(huo)溫(wen)度(du)也應(ying)(ying)高些,可保證碳(tan)(tan)化(hua)物充分(fen)溶解而得(de)到高硬(ying)度(du)。但如將溫(wen)度(du)提得(de)過(guo)高(超過(guo)1050℃),回(hui)火(huo)時(shi)碳(tan)(tan)化(hua)物的(de)(de)(de)析出(chu)過(guo)程強烈,使(shi)鋼(gang)的(de)(de)(de)耐腐蝕性能降低(圖8.17)。30Cr13與40Cr13鋼(gang)淬(cui)(cui)火(huo)后(hou)的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)一(yi)般(ban)為51~56HRC,組(zu)織(zhi)為馬氏(shi)體(ti)及(ji)碳(tan)(tan)化(hua)物。應(ying)(ying)該(gai)指(zhi)出(chu)的(de)(de)(de)是,Cr13型(xing)不銹鋼(gang)導熱性低,淬(cui)(cui)火(huo)時(shi)應(ying)(ying)緩慢(man)加(jia)熱或經過(guo)預(yu)熱再加(jia)熱至淬(cui)(cui)火(huo)溫(wen)度(du)。對于含碳(tan)(tan)較(jiao)高的(de)(de)(de)30Cr13與40Cr13鋼(gang),加(jia)熱時(shi)應(ying)(ying)該(gai)注意(yi)防止(zhi)表面脫(tuo)碳(tan)(tan),因(yin)為脫(tuo)碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)結果(guo)可使(shi)表面層出(chu)現鐵素(su)體(ti)及(ji)粗晶粒組(zu)織(zhi),使(shi)淬(cui)(cui)火(huo)后(hou)硬(ying)度(du)降低。