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(nie)的(de)(de)(de)這種作用為材(cai)料的(de)(de)(de)熱(re)處(chu)理帶來(lai)好處(chu)，在比較緩慢的(de)(de)(de)冷條(tiao)件下能(neng)獲(huo)得馬氏體組織，并提高(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)淬透性，使(shi)該材(cai)料熱(re)處(chu)理具(ju)有新的(de)(de)(de)特點。鎳(nie)元(yuan)素的(de)(de)(de)加(jia)入(ru)還明顯(xian)改善了材(cai)料的(de)(de)(de)焊接性能(neng)。
ZG1Cr13Ni及(ji)國(guo)外(wai)一些相似材料的成分和(he)性能標準參(can)見表 4-11 和(he) 表 4-12。
1. 退火
由于鎳元素的存在(zai)，已經使ZG1Cr13Ni 的奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)轉變(bian)(bian)曲線比ZG1Cr13的曲線右(you)移，增加(jia)了奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)的穩(wen)(wen)定(ding)性，如果采用較高的退(tui)(tui)火溫(wen)(wen)度(du)，會進一(yi)步增加(jia)碳、鉻、鎳向奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)的溶(rong)解量，促進奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)更穩(wen)(wen)定(ding)，在(zai)退(tui)(tui)火冷(leng)卻過程中，穩(wen)(wen)定(ding)的奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)易發生珠(zhu)光體(ti)轉變(bian)(bian)，而轉變(bian)(bian)成(cheng)貝氏(shi)體(ti)或部(bu)分馬氏(shi)體(ti)，使退(tui)(tui)火后的硬度(du)升高。我們(men)曾經將其與ZG1Cr13用850~900℃同時加(jia)熱退(tui)(tui)火，結(jie)果ZG1Cr13Ni的退(tui)(tui)火硬度(du)達到(dao)260~280HBS.所以，這種鋼的退(tui)(tui)火溫(wen)(wen)度(du)應(ying)降(jiang)低(di)(di)至750~800℃,保溫(wen)(wen)后爐冷(leng)至550℃以下出爐，退(tui)(tui)火后硬度(du)應(ying)低(di)(di)于220HBS。
2. 淬(cui)火
ZG1Cr13Ni的(de)常(chang)用淬(cui)火加熱溫(wen)度為1000~1050℃,與不(bu)(bu)含鎳(nie)的(de)ZG1Cr13相比，淬(cui)火溫(wen)度有所提高(gao)，這是為了使(shi)碳和(he)合(he)金元(yuan)素(su)較(jiao)充(chong)分(fen)地溶解，且不(bu)(bu)必(bi)擔心較(jiao)高(gao)溫(wen)度加熱會引起(qi)8鐵素(su)體形成和(he)晶(jing)粒(li)長大(da)等(deng)問題。淬(cui)火后可獲(huo)較(jiao)高(gao)的(de)硬度，達430HB以(yi)上。
淬火后的冷卻可以采用(yong)空冷。如果采用(yong)油冷，可提高沖擊(ji)韌性(xing)值。
3. 回火
ZG1Cr13Ni主要(yao)用(yong)來制(zhi)作有一定耐腐蝕和綜合機械性能要(yao)求的構(gou)件。所以(yi)，一般在淬火(huo)(huo)后(hou)，采用(yong)高溫回(hui)火(huo)(huo)，回(hui)火(huo)(huo)溫度根據(ju)對(dui)材料強韌比的不同要(yao)求，可用(yong)650~760℃加熱，保溫后(hou)空氣冷(leng)卻。
淬火并(bing)高溫(wen)回火組織(zhi)為(wei)具有(you)馬氏體形態的索氏體，可能有(you)少(shao)量(liang)δ鐵素(su)體。
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(ying)注意(yi)的問題
ZG1Cr13Ni常用于制造(zao)有(you)耐腐(fu)蝕性、耐沖刷性和一(yi)定綜合性能要求的鑄件，所(suo)以，熱(re)處理對材料發揮這(zhe)些作用有(you)重要的意義。
a. 合理(li)控制鎳(nie)含量(liang)是保證(zheng)熱處理(li)效果的基本條件(jian)
前已(yi)述及，鎳(nie)元素的(de)添加對(dui)(dui)(dui)這種(zhong)鋼有(you)重要的(de)作用(yong)，所以(yi)，在實際生(sheng)產中，對(dui)(dui)(dui)鎳(nie)含(han)量(liang)(liang)的(de)控(kong)制是(shi)(shi)重要的(de)，特(te)別(bie)是(shi)(shi)有(you)些標準中把(ba)鎳(nie)含(han)量(liang)(liang)標示為(wei)不大于1.00,容易使(shi)人們對(dui)(dui)(dui)鎳(nie)的(de)含(han)量(liang)(liang)產生(sheng)誤解(jie)。其實，在生(sheng)產實踐中，對(dui)(dui)(dui)鎳(nie)有(you)一個最佳的(de)控(kong)制范圍，一般為(wei)0.5%~0.8%.鎳(nie)含(han)量(liang)(liang)太(tai)低(di)，作用(yong)不明顯(xian)，特(te)別(bie)是(shi)(shi)當碳量(liang)(liang)為(wei)下限、鉻量(liang)(liang)為(wei)上限時(shi)，組(zu)織(zhi)中的(de)δ鐵素體量(liang)(liang)難以(yi)保持在理想范圍，將引起(qi)鑄(zhu)造(zao)裂紋或熱處理裂紋和(he)韌性指標偏低(di)。
鎳(nie)量太高，淬火(huo)時的(de)殘留奧氏(shi)體多(duo)，在以(yi)后的(de)回火(huo)冷卻過程中，會有(you)新的(de)馬(ma)氏(shi)體生成(cheng)，從而使零件硬度(du)升(sheng)高，脆性增加(jia)。如果(guo)遇到這種(zhong)情況，可以(yi)再進(jin)行一(yi)次回火(huo)，回火(huo)溫度(du)可按第(di)一(yi)次回火(huo)溫度(du)或略低于第(di)一(yi)次回火(huo)溫度(du)。使第(di)一(yi)次回火(huo)產生的(de)馬(ma)氏(shi)體進(jin)行回火(huo)轉變，可有(you)較好的(de)效果(guo)。
b. 淬火、回火后硬度高(gao)的可(ke)能原因(yin)和(he)挽(wan)救措施
在正(zheng)常(chang)回(hui)火(huo)(huo)(huo)的(de)情況下，檢(jian)查硬(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)高(gao)于(yu)標準(zhun)規(gui)定硬(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)，當檢(jian)測機械性能時，常(chang)常(chang)是塑性、韌性不足(zu)，強(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)偏高(gao)，產生(sheng)(sheng)這(zhe)種現(xian)象的(de)原因(yin)除了前面說的(de)鎳元(yuan)素含量偏高(gao)外，淬火(huo)(huo)(huo)溫度(du)(du)(du)(du)(du)偏高(gao)也會引(yin)起回(hui)火(huo)(huo)(huo)后(hou)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)升高(gao)，這(zhe)是因(yin)為淬火(huo)(huo)(huo)溫度(du)(du)(du)(du)(du)高(gao)，使碳(tan)和合金元(yuan)素過量固(gu)溶于(yu)奧(ao)氏體(ti)(ti)中，增(zeng)加了奧(ao)氏體(ti)(ti)穩定性，淬火(huo)(huo)(huo)后(hou)有較多殘(can)留奧(ao)氏體(ti)(ti)，這(zhe)部分殘(can)留奧(ao)氏體(ti)(ti)在回(hui)火(huo)(huo)(huo)過程中發生(sheng)(sheng)馬(ma)氏體(ti)(ti)轉變(bian)，使回(hui)火(huo)(huo)(huo)組織中產生(sheng)(sheng)了淬火(huo)(huo)(huo)馬(ma)氏體(ti)(ti)，致使硬(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)、強(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)增(zeng)高(gao)，塑韌性下降。
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。
