前已述及Cr13鋼鑄件，尤其是形狀復雜的鑄件，如葉輪、導翼等，會由于組織中含有較多的δ鐵素體，不僅影響機械性能，降低韌性，而且，自高溫冷卻過程中產生的脆化會導致產生裂紋（有時稱鐵索體裂紋）。因此，δ鐵素體的存在成為Cr13鑄鋼的特殊問題。如果δ鐵素體呈細粒狀、彌散分布時情況稍好些，而以較大塊狀存在或沿品界析出時，則會造成重大危害，且，δ鐵素體一旦形成，由于鉻的擴散速度慢，在熱處理加熱保溫過程中也不易消除。為減少Cr13型不銹鑄鋼中的8鐵素體，雖然用碳、氮、錳、鈷元素可以改善，但有的作用不明顯，有的會有其他的不利作用。因此，以加入0.5%~1.5%鎳元素來詞整組織成為有效的方法。鎳是擴大γ相區的元素，具有穩定組織的作用，鎳的加入還改變了相變點，見圖4-33,并使奧氏轉變曲線右移，見圖4-34。
鎳的(de)(de)這種作用為材料的(de)(de)熱處(chu)(chu)理帶(dai)來好處(chu)(chu)，在比(bi)較緩(huan)慢的(de)(de)冷條件下(xia)能(neng)獲得(de)馬氏(shi)體組(zu)織，并提(ti)高鋼的(de)(de)淬透(tou)性(xing)(xing)，使該材料熱處(chu)(chu)理具有新的(de)(de)特(te)點。鎳元(yuan)素(su)的(de)(de)加入還(huan)明顯改善(shan)了材料的(de)(de)焊接性(xing)(xing)能(neng)。
ZG1Cr13Ni及(ji)國外(wai)一些相似(si)材料(liao)的成分和性能(neng)標(biao)準參見表 4-11 和 表 4-12。
1. 退火
由于(yu)鎳(nie)元(yuan)素(su)的(de)(de)存在(zai)，已經使(shi)(shi)ZG1Cr13Ni 的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體轉(zhuan)變曲(qu)線(xian)比ZG1Cr13的(de)(de)曲(qu)線(xian)右移，增加了奧氏(shi)(shi)體的(de)(de)穩(wen)定(ding)性，如果(guo)(guo)采用較高的(de)(de)退(tui)火(huo)(huo)(huo)溫度(du)，會進(jin)一步增加碳、鉻、鎳(nie)向奧氏(shi)(shi)體的(de)(de)溶解量，促(cu)進(jin)奧氏(shi)(shi)體更穩(wen)定(ding)，在(zai)退(tui)火(huo)(huo)(huo)冷卻過程中，穩(wen)定(ding)的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體不易發(fa)生珠(zhu)光體轉(zhuan)變，而(er)轉(zhuan)變成貝(bei)氏(shi)(shi)體或部分馬(ma)氏(shi)(shi)體，使(shi)(shi)退(tui)火(huo)(huo)(huo)后(hou)的(de)(de)硬(ying)度(du)升高。我(wo)們曾經將其與ZG1Cr13用850~900℃同時加熱退(tui)火(huo)(huo)(huo)，結果(guo)(guo)ZG1Cr13Ni的(de)(de)退(tui)火(huo)(huo)(huo)硬(ying)度(du)達(da)到260~280HBS.所以，這(zhe)種鋼的(de)(de)退(tui)火(huo)(huo)(huo)溫度(du)應降低至750~800℃,保溫后(hou)爐冷至550℃以下出爐，退(tui)火(huo)(huo)(huo)后(hou)硬(ying)度(du)應低于(yu)220HBS。
2. 淬(cui)火(huo)
ZG1Cr13Ni的(de)常用淬(cui)火(huo)加熱(re)溫度(du)為1000~1050℃,與不含(han)鎳的(de)ZG1Cr13相比，淬(cui)火(huo)溫度(du)有(you)所提高(gao)，這是為了使碳和合金元素較(jiao)充(chong)分地(di)溶解，且不必(bi)擔心較(jiao)高(gao)溫度(du)加熱(re)會引起(qi)8鐵素體形成和晶粒長大(da)等問題。淬(cui)火(huo)后可獲(huo)較(jiao)高(gao)的(de)硬度(du)，達(da)430HB以上。
淬火(huo)后的冷卻可以采用空冷。如果采用油冷，可提高(gao)沖擊韌性值。
3. 回火
ZG1Cr13Ni主要用(yong)來制作有一定耐腐蝕和綜(zong)合機械(xie)性能要求的構(gou)件。所以(yi)，一般在淬火(huo)后(hou)，采用(yong)高溫(wen)回火(huo)，回火(huo)溫(wen)度根(gen)據對材料(liao)強韌比(bi)的不同要求，可用(yong)650~760℃加熱，保溫(wen)后(hou)空氣冷卻(que)。
淬火(huo)并(bing)高溫回火(huo)組織為具有馬氏體(ti)形態的索氏體(ti)，可能有少(shao)量(liang)δ鐵(tie)素體(ti)。
相似鋼種(zhong)（J1S-SCS1)的回(hui)火溫度與機械性能關系見圖4-35。
4. ZG1Cr13Ni熱處理應注意的(de)問題
ZG1Cr13Ni常(chang)用于制造有耐(nai)腐蝕性(xing)、耐(nai)沖刷性(xing)和一定綜(zong)合性(xing)能(neng)要求(qiu)的鑄件(jian)，所以，熱處理對材料發揮這些(xie)作用有重要的意義。
a. 合(he)理(li)控制(zhi)鎳(nie)含量是(shi)保證熱處(chu)理(li)效(xiao)果(guo)的基本條件
前已述及，鎳(nie)元素的(de)添加對(dui)這種鋼(gang)有(you)重(zhong)要的(de)作(zuo)用，所以(yi)，在實際生(sheng)(sheng)產(chan)中(zhong)，對(dui)鎳(nie)含量(liang)的(de)控(kong)制(zhi)(zhi)是(shi)重(zhong)要的(de)，特別(bie)是(shi)有(you)些標(biao)準中(zhong)把鎳(nie)含量(liang)標(biao)示為(wei)不(bu)大(da)于(yu)1.00,容(rong)易使(shi)人們對(dui)鎳(nie)的(de)含量(liang)產(chan)生(sheng)(sheng)誤解。其(qi)實，在生(sheng)(sheng)產(chan)實踐中(zhong)，對(dui)鎳(nie)有(you)一(yi)個最佳(jia)的(de)控(kong)制(zhi)(zhi)范圍，一(yi)般為(wei)0.5%~0.8%.鎳(nie)含量(liang)太低，作(zuo)用不(bu)明顯，特別(bie)是(shi)當碳(tan)量(liang)為(wei)下限(xian)、鉻量(liang)為(wei)上限(xian)時，組織中(zhong)的(de)δ鐵素體量(liang)難以(yi)保持(chi)在理想范圍，將引起鑄造裂紋或熱處理裂紋和韌性指標(biao)偏低。
鎳量太高(gao)(gao)，淬火(huo)時的(de)(de)殘留奧(ao)氏(shi)體多，在以后的(de)(de)回(hui)火(huo)冷卻(que)過程中，會有新的(de)(de)馬(ma)氏(shi)體生成，從(cong)而(er)使(shi)零件硬度(du)升高(gao)(gao)，脆性增加。如果遇到這種(zhong)情況，可以再進行(xing)(xing)一次回(hui)火(huo)，回(hui)火(huo)溫(wen)度(du)可按第一次回(hui)火(huo)溫(wen)度(du)或略低于第一次回(hui)火(huo)溫(wen)度(du)。使(shi)第一次回(hui)火(huo)產(chan)生的(de)(de)馬(ma)氏(shi)體進行(xing)(xing)回(hui)火(huo)轉變，可有較好的(de)(de)效果。
b. 淬火、回火后硬(ying)度高的(de)可(ke)能原因和挽救措施
在正常回(hui)火(huo)(huo)的情況下，檢查硬度(du)(du)高(gao)(gao)(gao)于(yu)標準(zhun)規定硬度(du)(du)，當(dang)檢測機械性(xing)(xing)(xing)能時，常常是(shi)塑性(xing)(xing)(xing)、韌(ren)性(xing)(xing)(xing)不(bu)足(zu)，強(qiang)度(du)(du)偏(pian)高(gao)(gao)(gao)，產(chan)生這種現象的原(yuan)因(yin)除了(le)前面(mian)說的鎳元(yuan)素含(han)量(liang)偏(pian)高(gao)(gao)(gao)外，淬(cui)(cui)火(huo)(huo)溫度(du)(du)偏(pian)高(gao)(gao)(gao)也(ye)會引(yin)起回(hui)火(huo)(huo)后(hou)硬度(du)(du)升(sheng)高(gao)(gao)(gao)，這是(shi)因(yin)為淬(cui)(cui)火(huo)(huo)溫度(du)(du)高(gao)(gao)(gao)，使(shi)碳和(he)合金元(yuan)素過(guo)量(liang)固溶于(yu)奧氏(shi)體(ti)中，增加(jia)了(le)奧氏(shi)體(ti)穩定性(xing)(xing)(xing)，淬(cui)(cui)火(huo)(huo)后(hou)有較多殘(can)留(liu)(liu)奧氏(shi)體(ti)，這部分殘(can)留(liu)(liu)奧氏(shi)體(ti)在回(hui)火(huo)(huo)過(guo)程中發生馬(ma)氏(shi)體(ti)轉變(bian)，使(shi)回(hui)火(huo)(huo)組織中產(chan)生了(le)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)馬(ma)氏(shi)體(ti)，致(zhi)使(shi)硬度(du)(du)、強(qiang)度(du)(du)增高(gao)(gao)(gao)，塑韌(ren)性(xing)(xing)(xing)下降(jiang)。
這種硬度偏高的問題，可以在原工藝回火溫度或略低于原回火溫度的溫度范圍再一次回火。應注意，不能隨意用提高回火溫度的方法來降低硬度，因為鋼的回火溫度已經接近Ac1溫度，提高回火溫度就有可能高于Ac1轉變點，冷卻后組織會變化，不屬正常調質組織，同樣不能滿足要求的性能指標。
