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型不銹鋼的軟化處(chu)理可以兩(liang)種方式(shi)進行:
1. 高溫回火
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. 完全退火
將鍛件加(jia)熱至(zhi)(zhi)840~900℃(較(jiao)常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)為860℃)保溫2~4h以后,以不(bu)大(da)于25℃/h的(de)(de)(de)速率冷(leng)卻至(zhi)(zhi)600℃后空冷(leng),12Cr13與(yu)20Cr13鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)硬度可降(jiang)至(zhi)(zhi)170HB以下,30Cr13與(yu)40Cr13鋼(gang)(gang)可降(jiang)至(zhi)(zhi)217HB以下。退火(huo)后的(de)(de)(de)Cr13型(xing)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕性能比較(jiao)低,尤其是(shi)碳(tan)(tan)含量(liang)較(jiao)高的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)更是(shi)如此(ci)(圖9.23)。這是(shi)因(yin)為退火(huo)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)中存在(zai)大(da)量(liang)的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)鉻,不(bu)僅使(shi)固溶(rong)體中的(de)(de)(de)鉻含量(liang)降(jiang)低,并(bing)且這些碳(tan)(tan)化(hua)(hua)鉻顆(ke)粒(li)與(yu)基體構成許多(duo)微電池(chi),加(jia)速了鋼(gang)(gang)的(de)(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(lei)鋼在淬(cui)(cui)火加熱時,隨(sui)加熱溫度(du)的(de)升高(gao)(gao),碳(tan)(tan)(tan)化物(wu)逐漸(jian)溶解(jie),淬(cui)(cui)火后(hou)硬(ying)度(du)升高(gao)(gao),見圖(tu)9.24。30Cr13與40Cr13兩種鋼的(de)碳(tan)(tan)(tan)含量較(jiao)高(gao)(gao),淬(cui)(cui)火溫度(du)也應(ying)高(gao)(gao)些,可保證碳(tan)(tan)(tan)化物(wu)充分溶解(jie)而(er)得(de)到高(gao)(gao)硬(ying)度(du)。但如(ru)將溫度(du)提得(de)過(guo)高(gao)(gao)(超過(guo)1050℃),回火時碳(tan)(tan)(tan)化物(wu)的(de)析(xi)出(chu)過(guo)程強烈,使鋼的(de)耐腐(fu)蝕性能(neng)降低(di)(圖(tu)8.17)。30Cr13與40Cr13鋼淬(cui)(cui)火后(hou)的(de)硬(ying)度(du)一般為51~56HRC,組(zu)織為馬氏(shi)體及碳(tan)(tan)(tan)化物(wu)。應(ying)該(gai)指(zhi)出(chu)的(de)是,Cr13型(xing)不(bu)銹鋼導熱性低(di),淬(cui)(cui)火時應(ying)緩慢加熱或經(jing)過(guo)預熱再加熱至淬(cui)(cui)火溫度(du)。對于含碳(tan)(tan)(tan)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)30Cr13與40Cr13鋼,加熱時應(ying)該(gai)注意(yi)防止表面脫(tuo)碳(tan)(tan)(tan),因為脫(tuo)碳(tan)(tan)(tan)的(de)結果可使表面層出(chu)現鐵素體及粗晶粒組(zu)織,使淬(cui)(cui)火后(hou)硬(ying)度(du)降低(di)。