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(xiu)鋼的軟化處理可以兩種方式進行:
1. 高溫回火(huo)
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
將鍛件加熱(re)至(zhi)840~900℃(較常(chang)用的為(wei)860℃)保溫2~4h以(yi)(yi)后,以(yi)(yi)不(bu)大于25℃/h的速(su)(su)率冷(leng)卻至(zhi)600℃后空冷(leng),12Cr13與(yu)(yu)20Cr13鋼(gang)的硬度可降(jiang)至(zhi)170HB以(yi)(yi)下,30Cr13與(yu)(yu)40Cr13鋼(gang)可降(jiang)至(zhi)217HB以(yi)(yi)下。退火后的Cr13型不(bu)銹鋼(gang)的耐蝕(shi)性能比較低,尤其是(shi)碳(tan)含量較高(gao)的鋼(gang)更是(shi)如此(ci)(圖9.23)。這(zhe)是(shi)因為(wei)退火的鋼(gang)中存在大量的碳(tan)化(hua)鉻(ge),不(bu)僅使(shi)固溶體中的鉻(ge)含量降(jiang)低,并且這(zhe)些碳(tan)化(hua)鉻(ge)顆(ke)粒與(yu)(yu)基體構成許多微電池,加速(su)(su)了鋼(gang)的腐蝕(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)(gang)在淬(cui)(cui)火加熱(re)(re)時,隨加熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)的(de)升高(gao)(gao)(gao),碳(tan)化物(wu)(wu)(wu)逐漸溶(rong)解,淬(cui)(cui)火后(hou)(hou)硬度(du)(du)升高(gao)(gao)(gao),見圖9.24。30Cr13與(yu)40Cr13兩種(zhong)鋼(gang)(gang)的(de)碳(tan)含量(liang)較(jiao)高(gao)(gao)(gao),淬(cui)(cui)火溫(wen)度(du)(du)也應(ying)高(gao)(gao)(gao)些,可保證(zheng)碳(tan)化物(wu)(wu)(wu)充分溶(rong)解而得到高(gao)(gao)(gao)硬度(du)(du)。但如將溫(wen)度(du)(du)提得過(guo)高(gao)(gao)(gao)(超過(guo)1050℃),回(hui)火時碳(tan)化物(wu)(wu)(wu)的(de)析(xi)出(chu)過(guo)程(cheng)強(qiang)烈,使鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)(xing)能降(jiang)低(圖8.17)。30Cr13與(yu)40Cr13鋼(gang)(gang)淬(cui)(cui)火后(hou)(hou)的(de)硬度(du)(du)一般(ban)為(wei)51~56HRC,組(zu)織為(wei)馬氏體及碳(tan)化物(wu)(wu)(wu)。應(ying)該指出(chu)的(de)是,Cr13型(xing)不銹鋼(gang)(gang)導熱(re)(re)性(xing)(xing)低,淬(cui)(cui)火時應(ying)緩慢加熱(re)(re)或(huo)經過(guo)預熱(re)(re)再(zai)加熱(re)(re)至淬(cui)(cui)火溫(wen)度(du)(du)。對于含碳(tan)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)30Cr13與(yu)40Cr13鋼(gang)(gang),加熱(re)(re)時應(ying)該注意防止表面脫碳(tan),因為(wei)脫碳(tan)的(de)結果可使表面層(ceng)出(chu)現鐵素(su)體及粗(cu)晶粒組(zu)織,使淬(cui)(cui)火后(hou)(hou)硬度(du)(du)降(jiang)低。