這三個牌號的鋼是常用于制造結構件的馬氏體不銹鋼。在淬火后經高溫回火，可獲得強度、塑、韌性的較好配合。除冶金產品的棒材、板材、絲材、帶材外，還被用于生產鑄件和鍛件。
一、退火
1Cr13不銹鋼、2Cr13不銹鋼、3Cr13不銹鋼可采用完全退火、等溫退火或低溫退火。
1. 完全(quan)退火
鋼的完全退火的加熱溫度一般在Ac3以上50~100℃,實際生產中，通常選用850~880℃。在充分保溫后，采用爐冷或最大不超過50℃/h的速度冷卻至600℃左右出爐空冷。通過完全退火，可較好地完成組織轉變過程，獲得均勻的鐵素體和碳化物的平衡態組織。
完(wan)全(quan)退火(huo)可改(gai)善鋼材鍛造(zao)、軋(ya)制、鑄造(zao)等加(jia)工后可能存在的不良(liang)組織，并為以后淬火(huo)、回火(huo)熱處理提供良(liang)好的組織保證；可以完(wan)全(quan)消除各種應力，降(jiang)低硬(ying)度，便于加(jia)工。
鍛軋態的(de)1Cr13不(bu)銹鋼、2Cr13不(bu)銹鋼、3Cr13不(bu)銹鋼經(jing)完全(quan)退火后，硬(ying)度(du)分別不(bu)大于150HB,180HB和210HB.
一些對(dui)機械性能、耐腐(fu)蝕性能要求不(bu)高的零部(bu)件(jian)可(ke)以在(zai)完全退火狀態下使用。
2. 等溫(wen)退(tui)火
等溫(wen)(wen)退火是把鋼(gang)(gang)加熱到(dao)(dao)奧(ao)氏(shi)體(ti)化溫(wen)(wen)度（一(yi)般采用850~880℃),也可以將鋼(gang)(gang)材鍛造或鑄造后冷卻到(dao)(dao)這一(yi)溫(wen)(wen)度區間，充分保溫(wen)(wen)，再冷卻到(dao)(dao)該(gai)鋼(gang)(gang)奧(ao)氏(shi)體(ti)轉變最快(kuai)的溫(wen)(wen)度范圍（俗稱轉變曲線的鼻(bi)子部分，為700~740℃)充分保溫(wen)(wen)，使奧(ao)氏(shi)體(ti)充分轉變后空冷。
等溫(wen)退(tui)火(huo)(huo)可以(yi)起(qi)到完全(quan)退(tui)火(huo)(huo)的作用，而且比(bi)完全(quan)退(tui)火(huo)(huo)縮短(duan)了(le)占用加(jia)熱(re)爐的時間，提(ti)高(gao)了(le)效率。
在工(gong)作實踐中(zhong)還發現，這類馬氏(shi)體不銹鋼的等溫退火對改善不良的鍛造組織，提(ti)高(gao)淬(cui)火、回火后的力學性能，特(te)別是(shi)提(ti)高(gao)沖擊韌性有著特(te)殊的作用。
由某鍛造廠提供的一批泵軸，具體成分為（質量％）：C,0.10; Si,0.34; Mn,0.36; S,0.01; P,0.028; Cr,11.67; Ni,0.56; Mo,0.30; Cu,0.01.成分符合該產品泵軸的材料標準。規定力學性能為：Rm≥690N/m㎡;R60.2≥550N/m㎡,A≥20%,Z≥60%;Akv≥65J.
我們進行幾次熱處理，Akv、平均只能達到46.4~60J,始終達不到65J的標準。經過對泵軸金相組織分析和對鍛件的生產過程調查發現，鍛造廠對軸料鍛造過程中沒有很好地控制停鍛溫度，停鍛后采用空冷方式，后又采用960~980℃溫度保溫后空冷，再經700℃加熱保溫冷卻的熱處理工藝，廠方稱之為鍛后的正火、回火熱處理。這種生產過程可能產生不良組織并影響以后淬火、回火的組織和性能。因為，根據組織遺傳學理論，含較多有穩定奧氏體作用的合金元素的鋼，由于合金元素對奧氏體的穩定作用，鍛造之后的冷卻過程中不能獲得鐵素體和碳化物的平衡組織，而會轉變為針狀特征鮮明的貝氏體組織或貝氏體與馬氏體的寓合組織，稱非平衡組織。在貝氏體轉變中，α相會與母相保持第二類共格關系，即在新舊兩相之間存在著明顯的晶體學位向關系。因此，泵軸在鍛造過程中可能形成的粗大、不均勻的奧氏體晶粒的外形和取向便通過粗大的和互成一定角度排列的貝氏體的非平衡組織被保留下來。
研究(jiu)表明，鋼的(de)非(fei)平衡組織(zhi)再次加熱(re)，發生(sheng)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體轉變時，新(xin)相可能(neng)生(sheng)成(cheng)球形(xing)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體，也(ye)可能(neng)生(sheng)成(cheng)針形(xing)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體，或者同時生(sheng)成(cheng)兩(liang)種奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體。如果轉變產物以針形(xing)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體為主，則在(zai)加熱(re)轉變完(wan)成(cheng)后(hou)，鍛后(hou)得(de)到的(de)粗(cu)大(da)的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體晶粒組織(zhi)會(hui)得(de)到恢復(fu)并造成(cheng)組織(zhi)遺傳(chuan)。可想而知(zhi)，這(zhe)種具有粗(cu)大(da)的(de)或不均(jun)(jun)勻(yun)的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體，在(zai)淬火冷卻時必然得(de)到粗(cu)大(da)的(de)或不均(jun)(jun)勻(yun)的(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體組織(zhi)，經回火后(hou)，獲得(de)不均(jun)(jun)勻(yun)索氏(shi)(shi)體組織(zhi)，這(zhe)必將引(yin)起力學性能(neng)，特別(bie)是沖擊韌性的(de)降低。
基于(yu)這(zhe)種(zhong)分析，我們將這(zhe)批(pi)泵(beng)軸重新(xin)進行了等溫退火處理(li)，獲(huo)得(de)了鐵素體和碳(tan)化物的平衡(heng)組織(zhi)。
經(jing)等(deng)溫(wen)退火(huo)的泵軸再用原(yuan)淬(cui)火(huo)、回(hui)火(huo)工藝處理(li)后(hou)（（970±10)℃加(jia)熱保(bao)溫(wen)后(hou)油(you)冷(leng)，（685±10)℃加(jia)熱保(bao)溫(wen)后(hou)油(you)冷(leng)），力(li)學性(xing)(xing)能(neng)完全達到技術(shu)要求(qiu)，實檢(jian)性(xing)(xing)能(neng)：Rm為790N/m㎡;R0.2為660N/m㎡;A為22%;Z為66%;Av,三(san)個(ge)試樣分別為79.0J、74J和(he)(he)74J,平(ping)均為75.7J.未經(jing)等(deng)溫(wen)退火(huo)的淬(cui)火(huo)、回(hui)火(huo)組(zu)織和(he)(he)經(jing)等(deng)溫(wen)退火(huo)后(hou)的淬(cui)火(huo)、回(hui)火(huo)組(zu)織分別是圖(tu)4-11和(he)(he)圖(tu)4-12。
3. 低溫退火
馬氏體不(bu)銹鋼低(di)溫(wen)(wen)退(tui)(tui)火(huo)，有(you)(you)的(de)(de)稱高溫(wen)(wen)回(hui)火(huo)（嚴格從(cong)定義上(shang)來講和作(zuo)用目的(de)(de)方面看，稱高溫(wen)(wen)回(hui)火(huo)是不(bu)準確的(de)(de)），是把鋼加(jia)(jia)熱(re)到Ac1溫(wen)(wen)度以上(shang)（有(you)(you)時略低(di)于Ac1溫(wen)(wen)度）至A3溫(wen)(wen)度以下，保溫(wen)(wen)后爐冷或空冷。這(zhe)種退(tui)(tui)火(huo)可以使(shi)鋼軟化，便(bian)于加(jia)(jia)工和消(xiao)除(chu)應(ying)力。對于改善(shan)組織(zhi)的(de)(de)作(zuo)用遠不(bu)如完全退(tui)(tui)火(huo)和等溫(wen)(wen)退(tui)(tui)火(huo)。
低溫(wen)退火(huo)一(yi)般用于(yu)較小的(de)(de)(de)鑄件(jian)(jian)、鍛件(jian)(jian)或以后還經淬火(huo)、回火(huo)熱處理的(de)(de)(de)零部(bu)(bu)件(jian)(jian)。較大的(de)(de)(de)鑄件(jian)(jian)、鍛件(jian)(jian)及應力很大的(de)(de)(de)零部(bu)(bu)件(jian)(jian)毛坯，還是(shi)采用完全退火(huo)或等溫(wen)退火(huo)為好。
1Cr13不銹(xiu)鋼、2Cr13不銹(xiu)鋼、3Cr13不銹(xiu)鋼低溫(wen)退火溫(wen)度(du)為740~780℃,如果以消(xiao)除(chu)應(ying)力(li)為主要目的，可以降低加熱溫(wen)度(du)至(zhi)700℃左右。保溫(wen)后一般爐冷至(zhi)500℃以下出爐空(kong)冷。
低溫(wen)(wen)退(tui)(tui)火(huo)(huo)后的硬(ying)度(du)一般高于完全(quan)退(tui)(tui)火(huo)(huo)后的硬(ying)度(du)30~40HB,依含碳量不同，可保持在(zai)180~230HB.當然(ran)，低溫(wen)(wen)退(tui)(tui)火(huo)(huo)選(xuan)擇的溫(wen)(wen)度(du)越高，硬(ying)度(du)越低。圖4-13和圖4-14分別顯(xian)示了1Cr13不銹鋼低溫(wen)(wen)退(tui)(tui)火(huo)(huo)和完全(quan)退(tui)(tui)火(huo)(huo)加熱溫(wen)(wen)度(du)、保溫(wen)(wen)時(shi)間與(yu)硬(ying)度(du)的關(guan)系及低溫(wen)(wen)退(tui)(tui)火(huo)(huo)與(yu)完全(quan)退(tui)(tui)火(huo)(huo)后的硬(ying)度(du)差異。
1Cr13、2Cr13 鋼和3Cr13鋼完全退火后應保證的(de)機(ji)械性能見表4-4,實測(ce)性能見表4-5。
Cr13型不銹鋼經退火處理，對耐腐蝕性能會產生不利影響。這是因為退火組織為鐵素體和以（FeCr)23C6。為代表的合金碳化物。這種高鉻的合金碳化物的存在會降低基體中的含鉻量至低于保證耐腐蝕的11.7%的界限。另一方面，在高鉻碳化物的周圍會產生貧鉻區，這都使Cr13型不銹鋼的耐腐蝕性能降低。所以，退火狀態的Cr13型不銹鋼的耐腐蝕性不如淬火狀態。
二(er)、淬火
1Cr13、2Cr13、3Cr13鋼淬火(huo)的(de)(de)主要目的(de)(de)是要獲得(de)馬(ma)氏(shi)體組織。即將其加熱到A3以上的(de)(de)一個溫(wen)度范(fan)圍，使(shi)合金(jin)碳(tan)(tan)化物充分溶解(jie)，得(de)到碳(tan)(tan)與(yu)鉻(ge)較均勻(yun)的(de)(de)奧氏(shi)體，然后，以適當的(de)(de)速(su)度冷卻下來，最終獲得(de)馬(ma)氏(shi)體組織。
1. 淬(cui)火加熱
Cr13型馬氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)因含有(you)較高(gao)(gao)的(de)鉻含量，提(ti)高(gao)(gao)了相變點(dian)Ac3,又因大量的(de)合金碳(tan)(tan)化物的(de)存在，使組織中(zhong)的(de)碳(tan)(tan)和(he)鉻元素分布不(bu)均，其在加熱過程(cheng)中(zhong)擴(kuo)散(san)速(su)度(du)緩慢，所以，為使碳(tan)(tan)化物充分溶解(jie)，得到成分比較均勻(yun)的(de)奧氏(shi)體及冷卻之后得到有(you)足(zu)夠(gou)碳(tan)(tan)、鉻飽(bao)和(he)度(du)的(de)均勻(yun)的(de)馬氏(shi)體組織，這類鋼(gang)的(de)淬(cui)(cui)火加熱溫(wen)度(du)高(gao)(gao)于(yu)碳(tan)(tan)鋼(gang)和(he)合金結構鋼(gang)，即(ji)提(ti)高(gao)(gao)淬(cui)(cui)火加熱溫(wen)度(du)并適(shi)當延長(chang)保(bao)溫(wen)時間。
該類鋼(gang)導熱(re)(re)性差，特(te)別是在(zai)較低(di)溫度(du)(du)時，導熱(re)(re)性更(geng)差，為防止加熱(re)(re)過程中產生(sheng)裂紋，保證(zheng)零件的(de)內外(wai)溫差較小，在(zai)淬火加熱(re)(re)時應控制加熱(re)(re)速(su)度(du)(du)，或先行預熱(re)(re)。根據經驗，在(zai)750℃以前，升(sheng)溫速(su)度(du)(du)應不大于80℃/h。
1Cr13不銹鋼(gang)、2Cr13不銹鋼(gang)、3Cr13不銹鋼(gang)，因(yin)它們的(de)含碳量不同(tong)(tong)，原始組織存在差(cha)異，所以，各(ge)自的(de)淬火加熱溫度略(lve)有不同(tong)(tong)。
1Cr13不銹(xiu)鋼由于(yu)含碳量(liang)較低，加熱到淬火溫(wen)度時，仍處于(yu)奧氏體(ti)(ti)和鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)兩相(xiang)區的邊緣部分，組(zu)織中會含有一(yi)定量(liang)的鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)，見圖(tu)4-15。
淬火冷卻(que)后，這部分未溶(rong)鐵(tie)素(su)體(ti)保留在(zai)(zai)淬火鋼組(zu)織中(zhong)(zhong)。鐵(tie)素(su)體(ti)量(liang)(liang)(liang)的多少，首先與含(han)碳(tan)量(liang)(liang)(liang)有(you)關，見圖4-16.此外，鉻的含(han)量(liang)(liang)(liang)及鉬、硅的殘存量(liang)(liang)(liang)均(jun)產(chan)生(sheng)影響。淬火鋼中(zhong)(zhong)鐵(tie)素(su)體(ti)的存在(zai)(zai)，對硬度、機械性能，尤其是沖擊韌性會產(chan)生(sheng)不良(liang)影響，所以，在(zai)(zai)對有(you)較高(gao)機械性能要求的零件(jian)選用1Cr13鋼時，應特殊提出成(cheng)分控(kong)制條件(jian)。生(sheng)產(chan)實(shi)踐(jian)中(zhong)(zhong)發(fa)現(xian)，盡管(guan)1Cr13鋼成(cheng)分都(dou)在(zai)(zai)標準的合格范圍內，但當實(shi)際含(han)碳(tan)量(liang)(liang)(liang)低(di)于0.11%,鉻量(liang)(liang)(liang)處于上限時（＞13%)組(zu)織中(zhong)(zhong)的鐵(tie)素(su)體(ti)含(han)量(liang)(liang)(liang)可達到15%~20%,而實(shi)際含(han)碳(tan)量(liang)(liang)(liang)控(kong)制在(zai)(zai)0.12%~0.15%,含(han)鉻量(liang)(liang)(liang)在(zai)(zai)下(xia)限時（＜12%),則組(zu)織中(zhong)(zhong)的鐵(tie)素(su)體(ti)量(liang)(liang)(liang)可小(xiao)于5%。
淬火(huo)(huo)加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)(du)對組織中的鐵(tie)素(su)體(ti)含量也產生影響。從圖4-16可見，在成分一定時，加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)(du)在950~1100℃區間(jian)內，鐵(tie)素(su)體(ti)量保持(chi)在較低范圍。隨著加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)(du)升(sheng)高，鐵(tie)素(su)體(ti)量明顯增(zeng)加(jia)(jia)。所以，在材料(liao)標準(zhun)中推薦的1Cr13 鋼淬火(huo)(huo)加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)(du)為(wei)950~1000℃,但在實際生產中，為(wei)保證碳及(ji)合金元素(su)的充(chong)分溶解(jie)，常取淬火(huo)(huo)加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)(du)在1000~1050℃.更高的加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)(du)會(hui)引起組織中的鐵(tie)素(su)體(ti)量增(zeng)加(jia)(jia)及(ji)晶粒長大。
2Cr13、3Cr13不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)相對于1Cr13不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)來說，有更(geng)高的含碳量，一般(ban)情況下，淬(cui)(cui)火(huo)后組織中(zhong)不(bu)會(hui)存(cun)在鐵素體，淬(cui)(cui)火(huo)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)溫度的確定主要是保(bao)證鋼(gang)中(zhong)的碳化(hua)物(wu)能充(chong)分(fen)溶解于奧氏體中(zhong)，以保(bao)證淬(cui)(cui)火(huo)、回火(huo)后獲得理想的機械性(xing)能和耐腐(fu)蝕性(xing)。實(shi)踐證明(ming)，2Cr13、3Cr13鋼(gang)淬(cui)(cui)火(huo)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)溫度選擇(ze)在980~1000℃且充(chong)分(fen)保(bao)溫即(ji)可，實(shi)際生產中(zhong)的加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)溫度略提高一些，2Cr13淬(cui)(cui)火(huo)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)溫度通常(chang)取1000~1030℃,而3Cr13鋼(gang)中(zhong)碳化(hua)物(wu)偏多，實(shi)際生產中(zhong)淬(cui)(cui)火(huo)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)溫度取1020~1050℃即(ji)可。
更高的(de)(de)淬火(huo)加熱溫度(du)不宜采(cai)用，因為更高的(de)(de)溫度(du)會引起(qi)奧氏體(ti)晶粒粗(cu)大，帶來(lai)不良作(zuo)用，見圖4-17。
淬(cui)火加(jia)(jia)熱溫度更高還會(hui)引起淬(cui)火硬度下降，見圖4-18,這主(zhu)要(yao)是由于合金(jin)元素和(he)碳的過分溶解，增加(jia)(jia)了奧氏(shi)體的穩定性，淬(cui)火后會(hui)存在較多的殘留奧氏(shi)體的原因。
2. 淬(cui)火(huo)冷卻
1Cr13、2Cr13、3Cr13鋼，由于較(jiao)高(gao)(gao)含鉻(ge)量的(de)作用，使高(gao)(gao)溫(wen)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)較(jiao)穩(wen)定，等溫(wen)轉(zhuan)變(bian)曲線(xian)右移。見圖(tu)(tu)4-19和(he)圖(tu)(tu)4-20及圖(tu)(tu)4-9.在冷卻過(guo)程中(zhong)不易發(fa)生(sheng)珠光體(ti)(ti)和(he)貝氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)，降低(di)(di)了臨(lin)界(jie)冷卻速度，見圖(tu)(tu)4-21.在較(jiao)低(di)(di)的(de)冷卻速度條件下，即可(ke)進(jin)行馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)，獲得馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組織，采用空冷或(huo)油冷均可(ke)得到較(jiao)高(gao)(gao)的(de)淬火硬(ying)度。
但(dan)油冷(leng)卻(que)比空氣冷(leng)卻(que)的(de)(de)鋼在(zai)調(diao)質硬度和強度相同的(de)(de)情況下(xia)，有更(geng)好的(de)(de)塑(su)性(xing)(xing)和韌(ren)性(xing)(xing)。所以(yi)，在(zai)實際生產中(zhong)，對于截面尺寸較(jiao)大的(de)(de)零件(jian)或對機(ji)械性(xing)(xing)能，尤(you)其是塑(su)性(xing)(xing)和韌(ren)性(xing)(xing)要求較(jiao)高的(de)(de)零件(jian)，最好采(cai)用油冷(leng)，對于較(jiao)小零件(jian)和形狀(zhuang)復雜，易(yi)產生淬(cui)火裂(lie)紋的(de)(de)零件(jian)可(ke)采(cai)用空冷(leng)。
1Cr13、2Cr13、3Cr13不銹鋼(gang)的臨界點（近似值）見表4-6。
三、回火(huo)
1Cr13、2Cr13、3Cr13不銹鋼淬(cui)火(huo)冷卻后，獲得以馬氏(shi)體為基體的組(zu)織，因其固溶了碳，使晶格扭曲(qu)，存在(zai)較大的應(ying)力(li)，組(zu)織不夠穩定，不能(neng)直接(jie)應(ying)用(yong)，淬(cui)火(huo)后必須經回火(huo)再使用(yong)。
這(zhe)三種牌號的(de)(de)(de)(de)馬氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)普遍(bian)應用于制造機(ji)械(xie)構件，要求具有(you)良(liang)好的(de)(de)(de)(de)綜(zong)合機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)和一定的(de)(de)(de)(de)耐(nai)腐蝕性(xing)能(neng)，一般淬(cui)火(huo)后再(zai)經高(gao)溫回火(huo)，即調質熱(re)處理狀態下(xia)使用。回火(huo)溫度可(ke)(ke)根(gen)據強(qiang)韌(ren)性(xing)的(de)(de)(de)(de)要求選定在550~750℃之間，回火(huo)后的(de)(de)(de)(de)基體(ti)(ti)組織為索氏體(ti)(ti)，有(you)的(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)能(neng)是保(bao)留淬(cui)火(huo)馬氏體(ti)(ti)位向的(de)(de)(de)(de)板條狀或粒狀索氏體(ti)(ti)。1Cr13鋼(gang)回火(huo)組織中還可(ke)(ke)能(neng)存(cun)在有(you)淬(cui)火(huo)加熱(re)時未(wei)溶(rong)的(de)(de)(de)(de)鐵素體(ti)(ti)。見圖4-22。
對(dui)于(yu)3Cr13不銹鋼，已屬于(yu)共析鋼，淬火(huo)(huo)后可(ke)獲(huo)得很高(gao)的(de)硬度(du)(du)，也常用(yong)(yong)(yong)于(yu)制造有(you)高(gao)硬度(du)(du)，高(gao)耐磨(mo)性(xing)能(neng)要求(qiu)的(de)零(ling)部件，如軸套、擋套、密封環等。這(zhe)時可(ke)采用(yong)(yong)(yong)較(jiao)低溫度(du)(du)的(de)回(hui)(hui)火(huo)(huo)或者表面淬火(huo)(huo)后低溫回(hui)(hui)火(huo)(huo)，依據對(dui)使用(yong)(yong)(yong)硬度(du)(du)的(de)要求(qiu)，回(hui)(hui)火(huo)(huo)溫度(du)(du)確定在(zai)200~350℃之間，可(ke)獲(huo)得40~55HRC的(de)硬度(du)(du)。而400~550℃之間的(de)回(hui)(hui)火(huo)(huo)，由于(yu)組織中(zhong)會析出彌散度(du)(du)很高(gao)的(de)合金碳化(hua)物，耐腐蝕(shi)性(xing)降低，并(bing)產生較(jiao)大(da)的(de)脆性(xing)，所以一般(ban)不推薦(jian)采用(yong)(yong)(yong)，只有(you)用(yong)(yong)(yong)其(qi)制作(zuo)彈性(xing)元件時，才(cai)采用(yong)(yong)(yong)這(zhe)一區間的(de)溫度(du)(du)回(hui)(hui)火(huo)(huo)，如3Cr13不銹鋼用(yong)(yong)(yong)于(yu)制造彈簧時，淬火(huo)(huo)油(you)冷后在(zai)450℃左右回(hui)(hui)火(huo)(huo)，可(ke)保持硬度(du)(du)在(zai)45~50HRC。
1Cr13、2Cr13、3Cr13鋼回火(huo)溫度與硬(ying)度之間的(de)關系曲線見圖(tu)4-23~圖(tu)4-25。
1Cr13、2Cr13、3Cr13鋼按硬度要求選定的(de)回火溫度范圍見表4-7。
這三(san)種鋼的(de)(de)回火(huo)冷卻一(yi)般(ban)采用空冷，如(ru)果(guo)對(dui)韌性有更高的(de)(de)要求時，也可采用油冷卻，特(te)別(bie)是(shi)2Cr13鋼油冷比空冷的(de)(de)韌性有較大幅度的(de)(de)提高。
四、熱處理時需要注意(yi)的一些問(wen)題(ti)
1. 1Cr13(ZG1Cr13)鋼成分中(zhong)碳含量(liang)的(de)控制問題(ti)
在一(yi)些不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)相關標準中(zhong)，對(dui)1Cr13(ZG1Cr13)鋼(gang)的(de)(de)含(han)(han)(han)碳(tan)(tan)量(liang)(liang)(liang)(liang)標注為(wei)(wei)不(bu)大于0.15%,這(zhe)種對(dui)碳(tan)(tan)量(liang)(liang)(liang)(liang)無下限(xian)的(de)(de)控(kong)制(zhi)為(wei)(wei)實際生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)帶來(lai)了(le)麻煩，主要反(fan)映在熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)和熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)質量(liang)(liang)(liang)(liang)上(shang)。眾所周知(zhi)，碳(tan)(tan)與硫、磷等有害元素(su)不(bu)同，硫、磷控(kong)制(zhi)得(de)越(yue)低(di)(di)越(yue)好，而(er)(er)(er)碳(tan)(tan)在馬氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)雙重作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)決定(ding)了(le)其(qi)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)應(ying)有上(shang)限(xian)和下限(xian)控(kong)制(zhi)，否(fou)則將滿足不(bu)了(le)使用(yong)(yong)要求。當1Cr13(ZG1Cr13)中(zhong)的(de)(de)含(han)(han)(han)碳(tan)(tan)量(liang)(liang)(liang)(liang)低(di)(di)于0.09%,而(er)(er)(er)鉻(ge)又是(shi)標準中(zhong)的(de)(de)中(zhong)、上(shang)限(xian)時(shi)，組織(zhi)中(zhong)會存在較多(duo)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)，這(zhe)不(bu)僅保證(zheng)不(bu)了(le)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)后(hou)的(de)(de)機械(xie)性(xing)能(neng)，韌(ren)性(xing)很(hen)差，還會對(dui)復雜零(ling)件的(de)(de)鑄(zhu)造(zao)(zao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)不(bu)利作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。在工廠鑄(zhu)造(zao)(zao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)ZG1Cr13葉(xie)(xie)輪中(zhong)，就多(duo)次出現過因(yin)碳(tan)(tan)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)低(di)(di)而(er)(er)(er)造(zao)(zao)成的(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)(liang)問題。比如(ru)，有一(yi)批(pi)ZG1Cr13泵葉(xie)(xie)輪經(jing)調質熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)后(hou)，機械(xie)性(xing)能(neng)達不(bu)到指標，特別是(shi)沖擊韌(ren)性(xing)很(hen)低(di)(di)，而(er)(er)(er)且(qie)在葉(xie)(xie)輪開口部(bu)位葉(xie)(xie)片與蓋板相連接處(chu)(chu)根部(bu)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)裂(lie)紋，經(jing)過金(jin)相分析(xi)，組織(zhi)中(zhong)含(han)(han)(han)有近20%左(zuo)右的(de)(de)塊狀鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)，裂(lie)紋恰(qia)恰(qia)起源(yuan)于鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)塊處(chu)(chu)，這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)(wei)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)強度低(di)(di)于基體(ti)(ti)組織(zhi)，在鑄(zhu)造(zao)(zao)和熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)應(ying)力的(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)下，成為(wei)(wei)薄弱點而(er)(er)(er)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)裂(lie)紋。后(hou)經(jing)對(dui)這(zhe)批(pi)鑄(zhu)件成分復查，其(qi)含(han)(han)(han)碳(tan)(tan)量(liang)(liang)(liang)(liang)只(zhi)達0.07%,鉻(ge)為(wei)(wei)13.58%,硅為(wei)(wei)0.8%,正是(shi)由于碳(tan)(tan)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)過低(di)(di)而(er)(er)(er)鉻(ge)、硅偏上(shang)限(xian)，致(zhi)使鋼(gang)組織(zhi)中(zhong)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)了(le)大量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)，并導致(zhi)性(xing)能(neng)降低(di)(di)和產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)鑄(zhu)造(zao)(zao)裂(lie)紋。熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)裂(lie)紋。后(hou)將鑄(zhu)造(zao)(zao)葉(xie)(xie)輪ZG1Cr13的(de)(de)含(han)(han)(han)碳(tan)(tan)量(liang)(liang)(liang)(liang)控(kong)制(zhi)為(wei)(wei)不(bu)低(di)(di)于0.10%,最佳控(kong)制(zhi)范(fan)圍為(wei)(wei)0.12%~0.14%,再沒(mei)發生(sheng)(sheng)過同類質量(liang)(liang)(liang)(liang)問題。
2. 回(hui)火脆性問題
關于Cr13型馬(ma)氏體不銹鋼(gang)的回火(huo)脆性(xing)(xing)(xing)問題還缺乏系統的研究，一般認為(wei)其存(cun)在回火(huo)脆性(xing)(xing)(xing)，特別(bie)是(shi)2Cr13鋼(gang)回火(huo)脆性(xing)(xing)(xing)更敏感一些。這幾種(zhong)鋼(gang)應(ying)用于制造機(ji)械構件時，常在調質狀(zhuang)態(tai)下使用，對第二類回火(huo)脆性(xing)(xing)(xing)尤應(ying)注意，當要(yao)求有高韌性(xing)(xing)(xing)時，回火(huo)時應(ying)采用油冷(leng)(leng)。表4-8顯示了(le)不同回火(huo)冷(leng)(leng)卻方法對2Cr13鋼(gang)沖擊韌性(xing)(xing)(xing)的影響(xiang)。
3. 3Cr13 鋼淬火裂紋問題
在馬氏(shi)體不銹(xiu)鋼中，3Cr13鋼的含碳量較(jiao)高(gao)，淬(cui)火(huo)(huo)冷(leng)卻(que)，特別是(shi)油冷(leng)時(shi)會(hui)產(chan)(chan)生(sheng)較(jiao)大的淬(cui)火(huo)(huo)應(ying)力，其馬氏(shi)體轉變溫度又低，易產(chan)(chan)生(sheng)淬(cui)火(huo)(huo)裂紋。所以，3Cr13鋼淬(cui)火(huo)(huo)時(shi)，應(ying)注意防止裂紋的發(fa)生(sheng)。可采取以下一些措施。
①. 盡量在粗(cu)加(jia)工后淬火
因為(wei)鍛(duan)造或軋制坯(pi)件的表面(mian)可能(neng)存在細紋(wen)、劃(hua)痕等、將成為(wei)淬火應力集中點和淬火裂紋(wen)的誘因。如(ru)粗加工(gong)確實有困難，可用砂輪等工(gong)具磨(mo)掉表面(mian)缺(que)陷。
②. 控制淬火加熱速度
這(zhe)類鋼一般都是塑(su)性(xing)差、導熱(re)性(xing)不好。淬火(huo)加熱(re)速(su)度過快，表(biao)面(mian)與心部溫(wen)差增大，在表(biao)面(mian)層已發生奧氏體轉(zhuan)變時，內層還處于(yu)較(jiao)低溫(wen)度的低塑(su)性(xing)狀態，這(zhe)樣，表(biao)面(mian)層因奧氏轉(zhuan)變體積變小收縮，受到內層制約，產(chan)生拉應力，當(dang)拉應力超(chao)過材(cai)料破斷強度時，即產(chan)生裂紋。因此，可采(cai)用預(yu)熱(re)（500~700℃)或在低溫(wen)段控制升(sheng)(sheng)溫(wen)速(su)度不大于(yu)80℃/h,800℃后再提高升(sheng)(sheng)溫(wen)速(su)度等(deng)方法(fa)。
③. 控制(zhi)淬火油冷(leng)卻時的工件出油溫(wen)度。
這類材料因合金元素高，馬氏(shi)(shi)體轉變溫度(du)(du)(du)(du)又低，如(ru)果淬(cui)火(huo)冷卻(que)時(shi)間長，會(hui)增加淬(cui)火(huo)應力而產生淬(cui)火(huo)裂紋，特別是截面(mian)較大(da)的(de)零件(jian)，有時(shi)心部原始組織的(de)缺(que)陷比表(biao)面(mian)嚴重，加大(da)了淬(cui)火(huo)產生裂紋的(de)可能(neng)性。可適當減緩工(gong)件(jian)的(de)冷卻(que)速(su)度(du)(du)(du)(du)。如(ru)控制(zhi)(zhi)工(gong)件(jian)出油時(shi)的(de)表(biao)面(mian)溫度(du)(du)(du)(du)，一(yi)般(ban)控制(zhi)(zhi)在馬氏(shi)(shi)體開(kai)始轉變溫度(du)(du)(du)(du)以(yi)下150~200℃,或表(biao)面(mian)溫度(du)(du)(du)(du)不(bu)高于50~80℃.對(dui)于大(da)型(xing)工(gong)件(jian)，心部溫度(du)(du)(du)(du)較高，熱(re)量還(huan)會(hui)向表(biao)面(mian)傳遞，可采(cai)用油－空氣(qi)(qi)－油－空氣(qi)(qi)交替(ti)冷卻(que)的(de)方(fang)式，以(yi)減緩淬(cui)火(huo)應力。
在高碳馬氏體鋼油淬(cui)(cui)火冷(leng)卻時，還應注意的(de)(de)(de)一個問(wen)題是(shi)適當控制油的(de)(de)(de)攪動(dong)速度。在保證油溫不大于80℃和(he)不發(fa)生火災的(de)(de)(de)條(tiao)件下，不必盲目追求和(he)加大油的(de)(de)(de)冷(leng)卻效果，試(shi)驗研究表(biao)明機械油在特別劇(ju)烈(lie)攪動(dong)時的(de)(de)(de)淬(cui)(cui)火冷(leng)卻能力(li)會接(jie)近水的(de)(de)(de)淬(cui)(cui)火冷(leng)卻能力(li)，這對馬氏體不銹鋼來說(shuo)是(shi)很(hen)危險的(de)(de)(de)。這種情(qing)況也是(shi)有過教訓(xun)的(de)(de)(de)。
④. 淬(cui)火(huo)后及時回火(huo)
馬氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)在(zai)(zai)淬(cui)(cui)火(huo)冷卻結束(shu)后(hou)，心部還會繼續發(fa)生馬氏體(ti)(ti)轉變，不(bu)(bu)(bu)斷增加淬(cui)(cui)火(huo)應(ying)力，工(gong)件在(zai)(zai)放置過程中，淬(cui)(cui)火(huo)應(ying)力也會改變其分(fen)布方式，形成新(xin)的(de)應(ying)力集中點(dian)，這(zhe)(zhe)(zhe)都可能使淬(cui)(cui)火(huo)工(gong)件在(zai)(zai)放置過程中發(fa)生開裂(lie)，所以(yi)，這(zhe)(zhe)(zhe)類鋼(gang)淬(cui)(cui)火(huo)后(hou)應(ying)及時(shi)(shi)回(hui)(hui)火(huo)。工(gong)件冷卻到室(shi)溫(wen)(wen)或用手可長期觸及的(de)溫(wen)(wen)度時(shi)(shi)即可回(hui)(hui)火(huo)。淬(cui)(cui)火(huo)后(hou)最多不(bu)(bu)(bu)要超過8小時(shi)(shi)應(ying)進(jin)行(xing)回(hui)(hui)火(huo)，尤其在(zai)(zai)北方冬季更應(ying)注意這(zhe)(zhe)(zhe)一(yi)問題。曾經發(fa)生過這(zhe)(zhe)(zhe)類事故，在(zai)(zai)對一(yi)批馬氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)泵軸(zhou)淬(cui)(cui)火(huo)后(hou)，因設備(bei)不(bu)(bu)(bu)足，未(wei)能及時(shi)(shi)回(hui)(hui)火(huo)，又(you)恰逢冬天，氣溫(wen)(wen)較低，淬(cui)(cui)火(huo)后(hou)放置15小時(shi)(shi),結果這(zhe)(zhe)(zhe)批軸(zhou)全部開裂(lie)報(bao)廢。
