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(xing)不銹(xiu)鋼的軟化(hua)處理可以兩種方(fang)式進行(xing):
1. 高(gao)溫(wen)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(wan)全退(tui)火(huo)
將鍛件加(jia)熱(re)至840~900℃(較(jiao)常(chang)用的(de)為860℃)保溫2~4h以(yi)后(hou),以(yi)不大于25℃/h的(de)速(su)率冷卻至600℃后(hou)空冷,12Cr13與20Cr13鋼(gang)的(de)硬度(du)可(ke)降至170HB以(yi)下,30Cr13與40Cr13鋼(gang)可(ke)降至217HB以(yi)下。退火(huo)后(hou)的(de)Cr13型不銹鋼(gang)的(de)耐(nai)蝕(shi)性能比較(jiao)低,尤其是(shi)(shi)碳(tan)含量較(jiao)高(gao)的(de)鋼(gang)更是(shi)(shi)如此(圖9.23)。這(zhe)是(shi)(shi)因為退火(huo)的(de)鋼(gang)中存在大量的(de)碳(tan)化(hua)鉻(ge)(ge),不僅使固溶體中的(de)鉻(ge)(ge)含量降低,并(bing)且這(zhe)些碳(tan)化(hua)鉻(ge)(ge)顆(ke)粒(li)與基體構成許多(duo)微電池,加(jia)速(su)了(le)鋼(gang)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。
這類鋼(gang)在淬(cui)火(huo)(huo)加熱時(shi)(shi),隨(sui)加熱溫(wen)(wen)度(du)的(de)升(sheng)高(gao)(gao)(gao),碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)逐漸溶解,淬(cui)火(huo)(huo)后(hou)(hou)硬(ying)(ying)度(du)升(sheng)高(gao)(gao)(gao),見(jian)圖(tu)9.24。30Cr13與40Cr13兩種(zhong)鋼(gang)的(de)碳(tan)含(han)量較(jiao)高(gao)(gao)(gao),淬(cui)火(huo)(huo)溫(wen)(wen)度(du)也應(ying)(ying)高(gao)(gao)(gao)些(xie),可(ke)保證碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)充分溶解而得(de)到高(gao)(gao)(gao)硬(ying)(ying)度(du)。但如將溫(wen)(wen)度(du)提得(de)過高(gao)(gao)(gao)(超過1050℃),回火(huo)(huo)時(shi)(shi)碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)的(de)析(xi)出過程強烈,使鋼(gang)的(de)耐腐蝕(shi)性能降(jiang)低(di)(圖(tu)8.17)。30Cr13與40Cr13鋼(gang)淬(cui)火(huo)(huo)后(hou)(hou)的(de)硬(ying)(ying)度(du)一(yi)般為(wei)51~56HRC,組織(zhi)為(wei)馬氏體及(ji)碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)。應(ying)(ying)該(gai)指(zhi)出的(de)是,Cr13型不銹鋼(gang)導熱性低(di),淬(cui)火(huo)(huo)時(shi)(shi)應(ying)(ying)緩慢加熱或經過預熱再加熱至淬(cui)火(huo)(huo)溫(wen)(wen)度(du)。對于含(han)碳(tan)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)30Cr13與40Cr13鋼(gang),加熱時(shi)(shi)應(ying)(ying)該(gai)注意防止表面(mian)脫(tuo)(tuo)碳(tan),因為(wei)脫(tuo)(tuo)碳(tan)的(de)結(jie)果可(ke)使表面(mian)層出現(xian)鐵素體及(ji)粗(cu)晶(jing)粒組織(zhi),使淬(cui)火(huo)(huo)后(hou)(hou)硬(ying)(ying)度(du)降(jiang)低(di)。