95Cr18、90Cr18MoV、102Cr17Mo、68Cr17、85Cr17、108Cr14Mo4V 等鋼屬于高碳高鉻型馬氏體不銹(xiu)鋼,為了保持鋼的耐蝕性,其馬氏體組織必須含有質量分數在11%~12%的鉻。但為了保持鋼的高硬度和高耐磨性,碳含量又要高。
高碳高鉻馬氏體不銹(xiu)鋼屬于萊氏體鋼,在鑄態組織中有一次和二次復合合金碳化物,如(Fe、Cr7)C3,因此必須通過鍛造使粗大的碳化物破碎和均勻分布。鋼坯的鍛造溫度為1100~1130℃,始鍛溫度為1050~1100℃,終鍛溫度為850~900℃,鍛后砂冷或灰冷。停鍛溫度不能過高,否則會在組織中出現鏈狀分布的碳化物,嚴重影響鋼的韌性。因此,對于出現鏈狀碳化物的鍛件,應予以返修。鍛造后鋼的硬度較高,為降低其硬度、改善切削加工性能,并為淬火作好組織準備,鍛后應進行退火,退火組織為粒狀珠光體和均勻分布的粒狀碳化物。
鉻含(han)量(liang)=14%~18%8%的(de)高(gao)碳馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)具有較(jiao)好(hao)的(de)淬(cui)(cui)透性,以(yi)95Cr18為(wei)(wei)例(li),為(wei)(wei)了(le)(le)(le)得到高(gao)的(de)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)硬度、較(jiao)少的(de)殘留奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)量(liang)和(he)(he)良好(hao)的(de)耐蝕(shi)性,其淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)加熱(re)溫度宜選(xuan)擇1050~1100℃,一般采(cai)用(yong)(yong)油(you)冷(leng)(leng)(leng)卻,也可用(yong)(yong)空(kong)(kong)冷(leng)(leng)(leng)(薄(bo)壁件(jian)(jian)(jian))或在100~150℃的(de)熱(re)油(you)中(zhong)冷(leng)(leng)(leng)卻。但(dan)(dan)大(da)的(de)工件(jian)(jian)(jian)必須采(cai)用(yong)(yong)油(you)冷(leng)(leng)(leng),空(kong)(kong)冷(leng)(leng)(leng)或熱(re)油(you)冷(leng)(leng)(leng)只適(shi)用(yong)(yong)于(yu)薄(bo)壁件(jian)(jian)(jian)的(de)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)冷(leng)(leng)(leng)卻。對于(yu)大(da)型和(he)(he)形(xing)狀復雜的(de)零件(jian)(jian)(jian),為(wei)(wei)了(le)(le)(le)減少零件(jian)(jian)(jian)的(de)變形(xing)和(he)(he)開(kai)裂,可以(yi)采(cai)用(yong)(yong)等溫淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)或分(fen)級淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)。淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)后(hou)鋼(gang)中(zhong)的(de)組織為(wei)(wei)隱晶馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)、殘留奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)和(he)(he)細粒狀的(de)碳化物。在淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)后(hou)的(de)高(gao)碳高(gao)鉻馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)殘留奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)量(liang)較(jiao)高(gao),如95Cr18不銹(xiu)鋼(gang),在1050℃和(he)(he)1100℃淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)后(hou),鋼(gang)中(zhong)殘留奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)含(han)量(liang)(質量(liang)分(fen)數(shu))分(fen)別為(wei)(wei)22%和(he)(he)70%。為(wei)(wei)了(le)(le)(le)提高(gao)不銹(xiu)鋼(gang)零件(jian)(jian)(jian)的(de)硬度和(he)(he)使(shi)用(yong)(yong)過程(cheng)中(zhong)的(de)尺寸(cun)穩定性,零件(jian)(jian)(jian)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)后(hou)應在-75~80℃的(de)條件(jian)(jian)(jian)下再進(jin)行(xing)冷(leng)(leng)(leng)處理,從而(er)使(shi)鋼(gang)中(zhong)的(de)殘留奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)量(liang)(質量(liang)分(fen)數(shu))減少至10%~15%,其硬度和(he)(he)抗彎強(qiang)(qiang)度有所(suo)提高(gao),尤其是接觸疲勞(lao)強(qiang)(qiang)度將顯著提高(gao),但(dan)(dan)鋼(gang)中(zhong)的(de)沖擊韌度則明(ming)顯下降。因此,對于(yu)制造承(cheng)受高(gao)沖擊負荷的(de)零件(jian)(jian)(jian),在選(xuan)用(yong)(yong)冷(leng)(leng)(leng)處理時應慎重考(kao)慮(lv)。
為(wei)了提(ti)(ti)高高碳(tan)高鉻(ge)馬氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)零件淬(cui)火(huo)(huo)后(hou)和淬(cui)火(huo)(huo)并(bing)經(jing)冷(leng)處(chu)理(li)后(hou)的(de)(de)組織穩定性(xing)(xing)(xing),消除內應(ying)(ying)力,提(ti)(ti)高鋼(gang)(gang)的(de)(de)綜合力學性(xing)(xing)(xing)能,必須進行回(hui)(hui)火(huo)(huo)。這類鋼(gang)(gang)采用冷(leng)處(chu)理(li)后(hou)可獲(huo)得的(de)(de)回(hui)(hui)火(huo)(huo)硬度較(jiao)油淬(cui)鋼(gang)(gang)的(de)(de)回(hui)(hui)火(huo)(huo)硬度高1~3HRC。在150-400℃的(de)(de)溫度范(fan)圍(wei)內回(hui)(hui)火(huo)(huo)后(hou),馬氏體中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)鉻(ge)含量幾乎不(bu)變,在沸水、蒸汽、濕空(kong)氣、干燥空(kong)氣和冷(leng)態的(de)(de)有機酸中(zhong)(zhong)(zhong)均(jun)很穩定,但(dan)相比(bi)較(jiao),在200℃以下回(hui)(hui)火(huo)(huo),其耐(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)更高。而經(jing)500-550℃高溫回(hui)(hui)火(huo)(huo)后(hou),由(you)于形(xing)成了含鉻(ge)的(de)(de)碳(tan)化(hua)物,降低了固(gu)溶(rong)體中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)鉻(ge)含量,因此(ci)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)降低,一般應(ying)(ying)盡量不(bu)選(xuan)擇在此(ci)溫度范(fan)圍(wei)內回(hui)(hui)火(huo)(huo)。
根據回(hui)火(huo)溫(wen)(wen)度對高碳高鉻(ge)鋼力(li)學性(xing)能和耐蝕(shi)性(xing)影響的試驗結果,該類鋼一般選擇在160~200℃內回(hui)火(huo)。當不銹鋼零件進行最后的磨(mo)削成(cheng)形后,為了消(xiao)除(chu)其磨(mo)削應力(li),還應該在130~140℃進行低溫(wen)(wen)消(xiao)應力(li)回(hui)火(huo)。