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(bu)銹鋼的軟化處(chu)理可以兩種方式進行:
1. 高溫回(hui)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(wan)全退(tui)火
將鍛(duan)件加熱至840~900℃(較常用的(de)(de)為860℃)保溫(wen)2~4h以(yi)(yi)后,以(yi)(yi)不(bu)大(da)于25℃/h的(de)(de)速(su)率冷卻(que)至600℃后空冷,12Cr13與20Cr13鋼(gang)(gang)的(de)(de)硬度可降(jiang)至170HB以(yi)(yi)下,30Cr13與40Cr13鋼(gang)(gang)可降(jiang)至217HB以(yi)(yi)下。退火(huo)后的(de)(de)Cr13型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐蝕性(xing)能比較低,尤其是碳(tan)含(han)量(liang)較高的(de)(de)鋼(gang)(gang)更是如此(圖(tu)9.23)。這(zhe)是因為退火(huo)的(de)(de)鋼(gang)(gang)中存在大(da)量(liang)的(de)(de)碳(tan)化鉻,不(bu)僅使(shi)固溶體(ti)中的(de)(de)鉻含(han)量(liang)降(jiang)低,并且這(zhe)些碳(tan)化鉻顆(ke)粒與基體(ti)構成許多微電池,加速(su)了鋼(gang)(gang)的(de)(de)腐蝕。
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。
這類鋼(gang)(gang)在淬(cui)火(huo)(huo)加熱時,隨加熱溫度的(de)(de)升高(gao),碳(tan)化物(wu)逐漸溶解,淬(cui)火(huo)(huo)后硬度升高(gao),見圖9.24。30Cr13與40Cr13兩(liang)種鋼(gang)(gang)的(de)(de)碳(tan)含(han)量較(jiao)高(gao),淬(cui)火(huo)(huo)溫度也應高(gao)些(xie),可保(bao)證碳(tan)化物(wu)充分溶解而(er)得到高(gao)硬度。但如將溫度提得過高(gao)(超過1050℃),回火(huo)(huo)時碳(tan)化物(wu)的(de)(de)析(xi)出(chu)過程強烈,使鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐腐蝕性能降(jiang)低(di)(圖8.17)。30Cr13與40Cr13鋼(gang)(gang)淬(cui)火(huo)(huo)后的(de)(de)硬度一般為51~56HRC,組(zu)織(zhi)為馬(ma)氏(shi)體及(ji)碳(tan)化物(wu)。應該指出(chu)的(de)(de)是(shi),Cr13型不銹鋼(gang)(gang)導熱性低(di),淬(cui)火(huo)(huo)時應緩(huan)慢加熱或經過預熱再加熱至淬(cui)火(huo)(huo)溫度。對于(yu)含(han)碳(tan)較(jiao)高(gao)的(de)(de)30Cr13與40Cr13鋼(gang)(gang),加熱時應該注意防(fang)止表面(mian)(mian)脫(tuo)碳(tan),因為脫(tuo)碳(tan)的(de)(de)結果可使表面(mian)(mian)層出(chu)現鐵素體及(ji)粗晶(jing)粒(li)組(zu)織(zhi),使淬(cui)火(huo)(huo)后硬度降(jiang)低(di)。