這三個牌號的鋼是常用于制造結構件的馬氏體不銹鋼。在淬火后經高溫回火，可獲得強度、塑、韌性的較好配合。除冶金產品的棒材、板材、絲材、帶材外，還被用于生產鑄件和鍛件。
一、退火(huo)
1Cr13不銹鋼、2Cr13不銹鋼、3Cr13不銹鋼可采用完全退火、等溫退火或低溫退火。
1. 完(wan)全退火(huo)
鋼的完全退火的加熱溫度一般在Ac3以上50~100℃,實際生產中，通常選用850~880℃。在充分保溫后，采用爐冷或最大不超過50℃/h的速度冷卻至600℃左右出爐空冷。通過完全退火，可較好地完成組織轉變過程，獲得均勻的鐵素體和碳化物的平衡態組織。
完全退火(huo)(huo)可(ke)改善鋼材(cai)鍛(duan)造(zao)、軋(ya)制、鑄造(zao)等加工后(hou)可(ke)能存在的(de)不良(liang)(liang)組織，并(bing)為以后(hou)淬火(huo)(huo)、回(hui)火(huo)(huo)熱(re)處理提供(gong)良(liang)(liang)好(hao)的(de)組織保證；可(ke)以完全消(xiao)除各種應力(li)，降低(di)硬度(du)，便于加工。
鍛軋態(tai)的1Cr13不銹鋼(gang)、2Cr13不銹鋼(gang)、3Cr13不銹鋼(gang)經完全退火(huo)后，硬(ying)度(du)分別不大于(yu)150HB,180HB和(he)210HB.
一些對(dui)機械性能(neng)、耐(nai)腐蝕性能(neng)要(yao)求不高的零(ling)部件(jian)可以在完全退火狀態下使用(yong)。
2. 等溫退火
等溫(wen)退(tui)火是把鋼加熱(re)到(dao)(dao)奧氏(shi)(shi)體化溫(wen)度（一(yi)般采(cai)用(yong)850~880℃),也(ye)可以將鋼材鍛(duan)造(zao)或鑄造(zao)后冷(leng)卻(que)到(dao)(dao)這一(yi)溫(wen)度區(qu)間，充(chong)分(fen)(fen)(fen)保(bao)溫(wen)，再冷(leng)卻(que)到(dao)(dao)該鋼奧氏(shi)(shi)體轉(zhuan)變(bian)最快的溫(wen)度范圍(wei)（俗稱(cheng)轉(zhuan)變(bian)曲線的鼻(bi)子部分(fen)(fen)(fen)，為700~740℃)充(chong)分(fen)(fen)(fen)保(bao)溫(wen)，使奧氏(shi)(shi)體充(chong)分(fen)(fen)(fen)轉(zhuan)變(bian)后空冷(leng)。
等(deng)溫退(tui)火可以起到完(wan)全退(tui)火的(de)作(zuo)用，而(er)且比完(wan)全退(tui)火縮短了占用加熱爐的(de)時間，提(ti)高(gao)了效率。
在工作(zuo)實踐(jian)中(zhong)還發現(xian)，這類馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)等溫退(tui)火對(dui)改善不(bu)良(liang)的(de)(de)鍛(duan)造(zao)組織(zhi)，提高淬(cui)火、回火后(hou)的(de)(de)力學性能(neng)，特別是(shi)提高沖擊韌性有著特殊(shu)的(de)(de)作(zuo)用。
由某鍛造廠提供的一批泵軸，具體成分為（質量％）：C,0.10; Si,0.34; Mn,0.36; S,0.01; P,0.028; Cr,11.67; Ni,0.56; Mo,0.30; Cu,0.01.成分符合該產品泵軸的材料標準。規定力學性能為：Rm≥690N/m㎡;R60.2≥550N/m㎡,A≥20%,Z≥60%;Akv≥65J.
我們進行幾次熱處理，Akv、平均只能達到46.4~60J,始終達不到65J的標準。經過對泵軸金相組織分析和對鍛件的生產過程調查發現，鍛造廠對軸料鍛造過程中沒有很好地控制停鍛溫度，停鍛后采用空冷方式，后又采用960~980℃溫度保溫后空冷，再經700℃加熱保溫冷卻的熱處理工藝，廠方稱之為鍛后的正火、回火熱處理。這種生產過程可能產生不良組織并影響以后淬火、回火的組織和性能。因為，根據組織遺傳學理論，含較多有穩定奧氏體作用的合金元素的鋼，由于合金元素對奧氏體的穩定作用，鍛造之后的冷卻過程中不能獲得鐵素體和碳化物的平衡組織，而會轉變為針狀特征鮮明的貝氏體組織或貝氏體與馬氏體的寓合組織，稱非平衡組織。在貝氏體轉變中，α相會與母相保持第二類共格關系，即在新舊兩相之間存在著明顯的晶體學位向關系。因此，泵軸在鍛造過程中可能形成的粗大、不均勻的奧氏體晶粒的外形和取向便通過粗大的和互成一定角度排列的貝氏體的非平衡組織被保留下來。
研(yan)究表(biao)明，鋼的非平(ping)衡組織(zhi)再(zai)次加熱，發生奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)轉變(bian)時(shi)，新相可能生成(cheng)(cheng)球形(xing)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)，也(ye)可能生成(cheng)(cheng)針形(xing)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)，或(huo)者(zhe)同時(shi)生成(cheng)(cheng)兩種(zhong)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)。如果(guo)轉變(bian)產(chan)物以(yi)針形(xing)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)為主，則在(zai)加熱轉變(bian)完成(cheng)(cheng)后，鍛后得(de)到(dao)(dao)的粗(cu)大的奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)晶粒組織(zhi)會得(de)到(dao)(dao)恢復并造成(cheng)(cheng)組織(zhi)遺傳。可想而知，這(zhe)種(zhong)具(ju)有粗(cu)大的或(huo)不均(jun)勻(yun)的奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)，在(zai)淬火(huo)冷卻(que)時(shi)必然得(de)到(dao)(dao)粗(cu)大的或(huo)不均(jun)勻(yun)的馬氏(shi)(shi)體(ti)組織(zhi)，經(jing)回火(huo)后，獲(huo)得(de)不均(jun)勻(yun)索氏(shi)(shi)體(ti)組織(zhi)，這(zhe)必將引起力(li)學性(xing)能，特(te)別是沖擊韌性(xing)的降低。
基于這(zhe)種分(fen)析，我(wo)們將(jiang)這(zhe)批(pi)泵軸(zhou)重(zhong)新(xin)進行(xing)了(le)等(deng)溫退火處理，獲(huo)得了(le)鐵素體和(he)碳(tan)化物的平衡(heng)組織(zhi)。
經等溫退(tui)火(huo)(huo)(huo)的(de)泵軸再用原(yuan)淬火(huo)(huo)(huo)、回(hui)火(huo)(huo)(huo)工藝(yi)處理(li)后（（970±10)℃加熱保溫后油(you)冷(leng)(leng)，（685±10)℃加熱保溫后油(you)冷(leng)(leng)），力學性(xing)能(neng)完全達到(dao)技術要求，實(shi)檢性(xing)能(neng)：Rm為(wei)(wei)(wei)790N/m㎡;R0.2為(wei)(wei)(wei)660N/m㎡;A為(wei)(wei)(wei)22%;Z為(wei)(wei)(wei)66%;Av,三個試樣分(fen)別(bie)為(wei)(wei)(wei)79.0J、74J和74J,平(ping)均為(wei)(wei)(wei)75.7J.未(wei)經等溫退(tui)火(huo)(huo)(huo)的(de)淬火(huo)(huo)(huo)、回(hui)火(huo)(huo)(huo)組織和經等溫退(tui)火(huo)(huo)(huo)后的(de)淬火(huo)(huo)(huo)、回(hui)火(huo)(huo)(huo)組織分(fen)別(bie)是圖(tu)(tu)4-11和圖(tu)(tu)4-12。
3. 低溫(wen)退火
馬氏體不銹鋼低溫(wen)(wen)(wen)退(tui)火，有的稱高(gao)溫(wen)(wen)(wen)回火（嚴格從定義上來(lai)講和(he)作用目的方面看，稱高(gao)溫(wen)(wen)(wen)回火是(shi)不準確(que)的），是(shi)把鋼加(jia)熱到Ac1溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)以(yi)上（有時略低于Ac1溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)）至A3溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)以(yi)下，保溫(wen)(wen)(wen)后爐冷或空冷。這種退(tui)火可(ke)以(yi)使鋼軟化，便于加(jia)工和(he)消除應力。對于改善組織的作用遠不如完全退(tui)火和(he)等溫(wen)(wen)(wen)退(tui)火。
低溫退(tui)火(huo)(huo)一般用(yong)于較(jiao)小的(de)(de)鑄件、鍛件或以(yi)后還(huan)經(jing)淬火(huo)(huo)、回火(huo)(huo)熱處理的(de)(de)零(ling)部件。較(jiao)大的(de)(de)鑄件、鍛件及應力很大的(de)(de)零(ling)部件毛(mao)坯，還(huan)是采用(yong)完(wan)全(quan)退(tui)火(huo)(huo)或等溫退(tui)火(huo)(huo)為好。
1Cr13不銹(xiu)鋼(gang)、2Cr13不銹(xiu)鋼(gang)、3Cr13不銹(xiu)鋼(gang)低溫退火溫度為740~780℃,如果以(yi)消除應力為主要目的，可以(yi)降低加熱溫度至700℃左右(you)。保溫后一般爐冷至500℃以(yi)下出(chu)爐空(kong)冷。
低(di)溫退(tui)火(huo)后(hou)(hou)的(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)一般高(gao)于完(wan)全退(tui)火(huo)后(hou)(hou)的(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)30~40HB,依含碳量(liang)不同，可(ke)保持在180~230HB.當然，低(di)溫退(tui)火(huo)選擇的(de)(de)溫度(du)(du)越高(gao)，硬(ying)(ying)度(du)(du)越低(di)。圖4-13和(he)圖4-14分別顯示了1Cr13不銹鋼低(di)溫退(tui)火(huo)和(he)完(wan)全退(tui)火(huo)加熱溫度(du)(du)、保溫時間與(yu)硬(ying)(ying)度(du)(du)的(de)(de)關系及低(di)溫退(tui)火(huo)與(yu)完(wan)全退(tui)火(huo)后(hou)(hou)的(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)差異。
1Cr13、2Cr13 鋼和3Cr13鋼完全退火后應保證的機械(xie)性能見(jian)表4-4,實測(ce)性能見(jian)表4-5。
Cr13型不銹鋼經退火處理，對耐腐蝕性能會產生不利影響。這是因為退火組織為鐵素體和以（FeCr)23C6。為代表的合金碳化物。這種高鉻的合金碳化物的存在會降低基體中的含鉻量至低于保證耐腐蝕的11.7%的界限。另一方面，在高鉻碳化物的周圍會產生貧鉻區，這都使Cr13型不銹鋼的耐腐蝕性能降低。所以，退火狀態的Cr13型不銹鋼的耐腐蝕性不如淬火狀態。
二、淬火
1Cr13、2Cr13、3Cr13鋼淬火的主(zhu)要目的是要獲得(de)馬(ma)氏(shi)體組(zu)織。即將其加熱(re)到A3以上的一個溫度范(fan)圍，使(shi)合金碳化(hua)物充(chong)分溶(rong)解，得(de)到碳與鉻較均勻(yun)的奧氏(shi)體，然后(hou)，以適當的速度冷(leng)卻下來(lai)，最終獲得(de)馬(ma)氏(shi)體組(zu)織。
1. 淬火加(jia)熱
Cr13型馬氏體不銹鋼(gang)(gang)(gang)因含有較高(gao)的鉻含量(liang)，提(ti)高(gao)了相變(bian)點Ac3,又(you)因大量(liang)的合金(jin)碳化(hua)物的存在，使組織中的碳和(he)(he)鉻元素(su)分布不均，其(qi)在加熱(re)過程中擴散速度(du)緩(huan)慢，所(suo)以，為使碳化(hua)物充分溶解，得到(dao)成(cheng)分比較均勻(yun)的奧(ao)氏體及冷卻之后得到(dao)有足夠碳、鉻飽和(he)(he)度(du)的均勻(yun)的馬氏體組織，這類鋼(gang)(gang)(gang)的淬(cui)火(huo)加熱(re)溫度(du)高(gao)于(yu)碳鋼(gang)(gang)(gang)和(he)(he)合金(jin)結(jie)構鋼(gang)(gang)(gang)，即提(ti)高(gao)淬(cui)火(huo)加熱(re)溫度(du)并適當延長保溫時間。
該類鋼(gang)導(dao)熱性(xing)差(cha)，特別是在(zai)(zai)較低溫度時，導(dao)熱性(xing)更差(cha)，為防止加(jia)熱過程中產生裂紋，保證零件的內外溫差(cha)較小，在(zai)(zai)淬火(huo)加(jia)熱時應控制加(jia)熱速(su)度，或先行預熱。根(gen)據經驗，在(zai)(zai)750℃以前，升(sheng)溫速(su)度應不大(da)于(yu)80℃/h。
1Cr13不(bu)(bu)銹鋼、2Cr13不(bu)(bu)銹鋼、3Cr13不(bu)(bu)銹鋼，因(yin)它們(men)的含碳量不(bu)(bu)同(tong)，原始(shi)組織存在差異，所以，各自(zi)的淬(cui)火加(jia)熱(re)溫度略有(you)不(bu)(bu)同(tong)。
1Cr13不銹鋼(gang)由于含(han)碳量較低，加熱(re)到(dao)淬火溫(wen)度時，仍處于奧氏體和鐵(tie)素體兩相(xiang)區(qu)的(de)邊緣(yuan)部分，組織(zhi)中會含(han)有一(yi)定量的(de)鐵(tie)素體，見圖4-15。
淬(cui)火(huo)冷卻后，這部分未溶(rong)鐵(tie)素(su)體保留在(zai)淬(cui)火(huo)鋼組(zu)織中。鐵(tie)素(su)體量(liang)(liang)的(de)(de)多少，首先與含(han)碳(tan)量(liang)(liang)有關(guan)，見圖4-16.此(ci)外(wai)，鉻的(de)(de)含(han)量(liang)(liang)及鉬、硅的(de)(de)殘存(cun)量(liang)(liang)均產(chan)生(sheng)影(ying)響。淬(cui)火(huo)鋼中鐵(tie)素(su)體的(de)(de)存(cun)在(zai)，對硬度、機械(xie)性能(neng)，尤其是(shi)沖擊韌性會(hui)產(chan)生(sheng)不良影(ying)響，所(suo)以(yi)，在(zai)對有較高機械(xie)性能(neng)要(yao)求的(de)(de)零件選用(yong)1Cr13鋼時(shi)，應特殊提出成(cheng)分控(kong)(kong)制條件。生(sheng)產(chan)實(shi)踐中發現，盡管1Cr13鋼成(cheng)分都在(zai)標準的(de)(de)合格(ge)范圍內，但當實(shi)際含(han)碳(tan)量(liang)(liang)低于(yu)0.11%,鉻量(liang)(liang)處(chu)于(yu)上限(xian)時(shi)（＞13%)組(zu)織中的(de)(de)鐵(tie)素(su)體含(han)量(liang)(liang)可(ke)(ke)達到15%~20%,而實(shi)際含(han)碳(tan)量(liang)(liang)控(kong)(kong)制在(zai)0.12%~0.15%,含(han)鉻量(liang)(liang)在(zai)下(xia)限(xian)時(shi)（＜12%),則組(zu)織中的(de)(de)鐵(tie)素(su)體量(liang)(liang)可(ke)(ke)小于(yu)5%。
淬火加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)對(dui)組織(zhi)中(zhong)的(de)(de)鐵素體(ti)含量也(ye)產(chan)生影響(xiang)。從圖4-16可(ke)見，在(zai)成分一定時，加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)在(zai)950~1100℃區間(jian)內(nei)，鐵素體(ti)量保持在(zai)較(jiao)低范圍(wei)。隨著加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)升(sheng)高(gao)，鐵素體(ti)量明顯增(zeng)加(jia)(jia)。所以(yi)，在(zai)材(cai)料(liao)標(biao)準(zhun)中(zhong)推薦的(de)(de)1Cr13 鋼淬火加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)為(wei)950~1000℃,但在(zai)實際生產(chan)中(zhong)，為(wei)保證碳(tan)及合金元素的(de)(de)充分溶(rong)解(jie)，常取(qu)淬火加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)在(zai)1000~1050℃.更高(gao)的(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)會引起組織(zhi)中(zhong)的(de)(de)鐵素體(ti)量增(zeng)加(jia)(jia)及晶粒長大。
2Cr13、3Cr13不(bu)銹鋼(gang)(gang)相(xiang)對(dui)于1Cr13不(bu)銹鋼(gang)(gang)來說，有更高的含碳(tan)量，一般情(qing)況下(xia)，淬(cui)(cui)火(huo)(huo)后(hou)組(zu)織中(zhong)(zhong)不(bu)會存在鐵素體(ti)，淬(cui)(cui)火(huo)(huo)加(jia)熱(re)(re)(re)溫度(du)(du)(du)的確定(ding)主要(yao)是保證(zheng)(zheng)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的碳(tan)化(hua)(hua)物能充分(fen)溶解于奧(ao)氏體(ti)中(zhong)(zhong)，以(yi)保證(zheng)(zheng)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)、回火(huo)(huo)后(hou)獲得理想的機械性能和耐腐蝕性。實(shi)踐證(zheng)(zheng)明，2Cr13、3Cr13鋼(gang)(gang)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)加(jia)熱(re)(re)(re)溫度(du)(du)(du)選(xuan)擇在980~1000℃且充分(fen)保溫即(ji)可，實(shi)際生產中(zhong)(zhong)的加(jia)熱(re)(re)(re)溫度(du)(du)(du)略提高一些，2Cr13淬(cui)(cui)火(huo)(huo)加(jia)熱(re)(re)(re)溫度(du)(du)(du)通常取(qu)1000~1030℃,而3Cr13鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)碳(tan)化(hua)(hua)物偏多，實(shi)際生產中(zhong)(zhong)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)加(jia)熱(re)(re)(re)溫度(du)(du)(du)取(qu)1020~1050℃即(ji)可。
更(geng)高的淬火加熱溫(wen)度(du)不宜采用，因為更(geng)高的溫(wen)度(du)會引(yin)起奧氏(shi)體(ti)晶(jing)粒粗(cu)大，帶來不良(liang)作用，見圖4-17。
淬(cui)火(huo)加(jia)熱溫度(du)更高還會引(yin)起淬(cui)火(huo)硬度(du)下降(jiang)，見圖4-18,這主要是(shi)由于合金(jin)元素和碳的(de)過分溶解，增(zeng)加(jia)了奧(ao)氏體的(de)穩定性，淬(cui)火(huo)后(hou)會存在較多的(de)殘(can)留奧(ao)氏體的(de)原因。
2. 淬火冷卻
1Cr13、2Cr13、3Cr13鋼，由于較高(gao)含鉻量的作用，使高(gao)溫奧氏體較穩定，等溫轉(zhuan)變曲(qu)線右移(yi)。見圖(tu)4-19和(he)圖(tu)4-20及(ji)圖(tu)4-9.在冷(leng)(leng)(leng)卻過程中不易發生珠光(guang)體和(he)貝氏體轉(zhuan)變，降低了臨界(jie)冷(leng)(leng)(leng)卻速度(du)(du)，見圖(tu)4-21.在較低的冷(leng)(leng)(leng)卻速度(du)(du)條(tiao)件下，即可進行馬(ma)氏體轉(zhuan)變，獲得馬(ma)氏體組(zu)織(zhi)，采用空(kong)冷(leng)(leng)(leng)或油冷(leng)(leng)(leng)均可得到較高(gao)的淬火(huo)硬度(du)(du)。
但油冷卻(que)比空(kong)氣(qi)冷卻(que)的(de)鋼在調(diao)質(zhi)硬度和(he)強度相同的(de)情(qing)況下，有更好的(de)塑性(xing)和(he)韌性(xing)。所以，在實(shi)際(ji)生產(chan)中(zhong)，對于截面(mian)尺寸較大的(de)零(ling)件(jian)(jian)或對機械性(xing)能，尤(you)其是塑性(xing)和(he)韌性(xing)要求較高的(de)零(ling)件(jian)(jian)，最好采用油冷，對于較小零(ling)件(jian)(jian)和(he)形狀復雜，易產(chan)生淬火裂紋的(de)零(ling)件(jian)(jian)可采用空(kong)冷。
1Cr13、2Cr13、3Cr13不銹(xiu)鋼的臨界點(dian)（近似值）見表(biao)4-6。
三、回(hui)火
1Cr13、2Cr13、3Cr13不銹鋼(gang)淬(cui)火冷卻后，獲得以(yi)馬(ma)氏體為基體的組織，因其固(gu)溶了(le)碳，使晶(jing)格扭(niu)曲，存在較大(da)的應(ying)力，組織不夠穩定，不能直接應(ying)用，淬(cui)火后必須經回火再使用。
這三種牌號(hao)的(de)(de)(de)馬氏體(ti)不銹鋼普遍應用(yong)于制(zhi)造(zao)機(ji)(ji)械構件，要(yao)求具有良好的(de)(de)(de)綜合機(ji)(ji)械性能(neng)和(he)一定的(de)(de)(de)耐腐蝕性能(neng)，一般淬(cui)火(huo)后(hou)再(zai)經高溫回火(huo)，即調質熱(re)處(chu)理(li)狀(zhuang)態下使用(yong)。回火(huo)溫度可(ke)(ke)(ke)根據強韌性的(de)(de)(de)要(yao)求選定在(zai)550~750℃之(zhi)間(jian)，回火(huo)后(hou)的(de)(de)(de)基體(ti)組織為索氏體(ti)，有的(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)能(neng)是(shi)保留淬(cui)火(huo)馬氏體(ti)位(wei)向的(de)(de)(de)板條狀(zhuang)或粒(li)狀(zhuang)索氏體(ti)。1Cr13鋼回火(huo)組織中還可(ke)(ke)(ke)能(neng)存在(zai)有淬(cui)火(huo)加(jia)熱(re)時未溶的(de)(de)(de)鐵素體(ti)。見圖4-22。
對(dui)于3Cr13不銹(xiu)鋼(gang)，已屬(shu)于共析鋼(gang)，淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)后(hou)(hou)可獲(huo)得很(hen)高的(de)(de)硬度(du)，也(ye)常用(yong)(yong)于制(zhi)造有(you)高硬度(du)，高耐(nai)磨性能(neng)要求的(de)(de)零部件，如軸套、擋(dang)套、密(mi)封環等(deng)。這(zhe)(zhe)時(shi)可采(cai)用(yong)(yong)較低(di)溫(wen)度(du)的(de)(de)回火(huo)(huo)(huo)(huo)或(huo)者表面(mian)淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)后(hou)(hou)低(di)溫(wen)回火(huo)(huo)(huo)(huo)，依據(ju)對(dui)使(shi)用(yong)(yong)硬度(du)的(de)(de)要求，回火(huo)(huo)(huo)(huo)溫(wen)度(du)確定在200~350℃之(zhi)間(jian)(jian)，可獲(huo)得40~55HRC的(de)(de)硬度(du)。而400~550℃之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)回火(huo)(huo)(huo)(huo)，由于組織中會析出彌散度(du)很(hen)高的(de)(de)合金(jin)碳化物，耐(nai)腐蝕性降低(di)，并產(chan)生(sheng)較大的(de)(de)脆性，所以一(yi)般不推薦采(cai)用(yong)(yong)，只有(you)用(yong)(yong)其制(zhi)作彈(dan)性元件時(shi)，才(cai)采(cai)用(yong)(yong)這(zhe)(zhe)一(yi)區間(jian)(jian)的(de)(de)溫(wen)度(du)回火(huo)(huo)(huo)(huo)，如3Cr13不銹(xiu)鋼(gang)用(yong)(yong)于制(zhi)造彈(dan)簧時(shi)，淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)油冷后(hou)(hou)在450℃左(zuo)右(you)回火(huo)(huo)(huo)(huo)，可保持硬度(du)在45~50HRC。
1Cr13、2Cr13、3Cr13鋼回火(huo)溫度(du)與(yu)硬度(du)之間(jian)的(de)關(guan)系曲線見(jian)圖4-23~圖4-25。
1Cr13、2Cr13、3Cr13鋼按硬度(du)要求選定(ding)的回(hui)火溫度(du)范圍(wei)見表4-7。
這三種鋼的回火(huo)冷(leng)(leng)卻一般采用空(kong)冷(leng)(leng)，如(ru)果對(dui)韌(ren)性有(you)更高的要求時，也可采用油(you)冷(leng)(leng)卻，特別是2Cr13鋼油(you)冷(leng)(leng)比空(kong)冷(leng)(leng)的韌(ren)性有(you)較大幅度的提(ti)高。
四、熱處理時需(xu)要注意的一(yi)些問題
1. 1Cr13(ZG1Cr13)鋼成分中碳(tan)含量(liang)的控制(zhi)問(wen)題
在(zai)一些不(bu)(bu)銹鋼的(de)相關標(biao)(biao)準(zhun)中(zhong)(zhong)，對(dui)(dui)1Cr13(ZG1Cr13)鋼的(de)含(han)(han)碳(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)標(biao)(biao)注為(wei)(wei)不(bu)(bu)大于(yu)0.15%,這種對(dui)(dui)碳(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)無(wu)下限(xian)(xian)的(de)控(kong)(kong)制(zhi)為(wei)(wei)實際生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)帶來了麻煩，主要(yao)反映(ying)在(zai)熱(re)(re)處(chu)理和熱(re)(re)處(chu)理質(zhi)量(liang)(liang)上。眾所(suo)周知，碳(tan)(tan)(tan)與(yu)硫(liu)、磷等有(you)(you)害元素(su)(su)不(bu)(bu)同(tong)，硫(liu)、磷控(kong)(kong)制(zhi)得越低(di)越好(hao)，而(er)(er)(er)碳(tan)(tan)(tan)在(zai)馬氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼中(zhong)(zhong)的(de)雙重作(zuo)用(yong)決定了其含(han)(han)量(liang)(liang)應有(you)(you)上限(xian)(xian)和下限(xian)(xian)控(kong)(kong)制(zhi)，否則將(jiang)滿足不(bu)(bu)了使(shi)用(yong)要(yao)求。當1Cr13(ZG1Cr13)中(zhong)(zhong)的(de)含(han)(han)碳(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)低(di)于(yu)0.09%,而(er)(er)(er)鉻又是標(biao)(biao)準(zhun)中(zhong)(zhong)的(de)中(zhong)(zhong)、上限(xian)(xian)時，組織中(zhong)(zhong)會存在(zai)較多量(liang)(liang)的(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)，這不(bu)(bu)僅保(bao)證不(bu)(bu)了熱(re)(re)處(chu)理后(hou)(hou)的(de)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能，韌性(xing)(xing)很差，還會對(dui)(dui)復雜零件的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)不(bu)(bu)利作(zuo)用(yong)。在(zai)工廠鑄(zhu)(zhu)(zhu)造生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的(de)ZG1Cr13葉(xie)(xie)輪(lun)中(zhong)(zhong)，就多次(ci)出現過因碳(tan)(tan)(tan)含(han)(han)量(liang)(liang)低(di)而(er)(er)(er)造成(cheng)的(de)質(zhi)量(liang)(liang)問題(ti)。比如，有(you)(you)一批(pi)(pi)ZG1Cr13泵葉(xie)(xie)輪(lun)經調質(zhi)熱(re)(re)處(chu)理后(hou)(hou)，機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能達(da)不(bu)(bu)到指(zhi)標(biao)(biao)，特別是沖擊韌性(xing)(xing)很低(di)，而(er)(er)(er)且在(zai)葉(xie)(xie)輪(lun)開(kai)口部(bu)位(wei)葉(xie)(xie)片與(yu)蓋板相連接處(chu)根(gen)部(bu)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)裂(lie)紋(wen)(wen)，經過金相分析(xi)，組織中(zhong)(zhong)含(han)(han)有(you)(you)近20%左右的(de)塊(kuai)(kuai)狀鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)，裂(lie)紋(wen)(wen)恰恰起源于(yu)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)塊(kuai)(kuai)處(chu)，這是因為(wei)(wei)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)強度低(di)于(yu)基(ji)體(ti)組織，在(zai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造和熱(re)(re)處(chu)理應力的(de)作(zuo)用(yong)下，成(cheng)為(wei)(wei)薄弱點(dian)而(er)(er)(er)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)裂(lie)紋(wen)(wen)。后(hou)(hou)經對(dui)(dui)這批(pi)(pi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件成(cheng)分復查，其含(han)(han)碳(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)只達(da)0.07%,鉻為(wei)(wei)13.58%,硅為(wei)(wei)0.8%,正是由于(yu)碳(tan)(tan)(tan)含(han)(han)量(liang)(liang)過低(di)而(er)(er)(er)鉻、硅偏上限(xian)(xian)，致使(shi)鋼組織中(zhong)(zhong)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)了大量(liang)(liang)的(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)，并導(dao)致性(xing)(xing)能降(jiang)低(di)和產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造裂(lie)紋(wen)(wen)。熱(re)(re)處(chu)理裂(lie)紋(wen)(wen)。后(hou)(hou)將(jiang)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造葉(xie)(xie)輪(lun)ZG1Cr13的(de)含(han)(han)碳(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)控(kong)(kong)制(zhi)為(wei)(wei)不(bu)(bu)低(di)于(yu)0.10%,最佳控(kong)(kong)制(zhi)范圍(wei)為(wei)(wei)0.12%~0.14%,再沒(mei)發生(sheng)(sheng)過同(tong)類質(zhi)量(liang)(liang)問題(ti)。
2. 回(hui)火脆性問題
關(guan)于(yu)Cr13型(xing)馬氏體不銹鋼的(de)回(hui)火脆(cui)性問題還(huan)缺乏系(xi)統的(de)研究，一般認為其存在回(hui)火脆(cui)性，特別是2Cr13鋼回(hui)火脆(cui)性更敏(min)感一些。這幾種(zhong)鋼應(ying)用于(yu)制造機械(xie)構件時(shi)(shi)，常在調質(zhi)狀態下使用，對(dui)第二類回(hui)火脆(cui)性尤應(ying)注意，當要求有高(gao)韌(ren)性時(shi)(shi)，回(hui)火時(shi)(shi)應(ying)采(cai)用油冷。表(biao)4-8顯示了不同回(hui)火冷卻方法對(dui)2Cr13鋼沖擊韌(ren)性的(de)影響。
3. 3Cr13 鋼淬火(huo)裂紋問題
在馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)中，3Cr13鋼(gang)的含碳量較高(gao)，淬火冷卻，特別是(shi)油(you)冷時會(hui)產生較大(da)的淬火應力，其(qi)馬氏(shi)體(ti)轉變溫(wen)度又低，易(yi)產生淬火裂紋。所以，3Cr13鋼(gang)淬火時，應注(zhu)意(yi)防止裂紋的發(fa)生。可采取(qu)以下一些措施。
①. 盡量(liang)在粗加工后淬火
因為鍛造(zao)或軋制坯(pi)件的表面可能存(cun)在細(xi)紋、劃痕等、將成為淬火(huo)應力(li)集中點和淬火(huo)裂紋的誘因。如粗加工確(que)實有困難，可用砂輪等工具磨掉表面缺陷。
②. 控制淬火加熱速度
這類鋼一般都是塑性(xing)差、導熱(re)性(xing)不(bu)好(hao)。淬(cui)火加(jia)熱(re)速度(du)(du)過快，表(biao)面(mian)與(yu)心(xin)部溫(wen)差增大(da)，在表(biao)面(mian)層(ceng)已(yi)發生奧氏(shi)體(ti)轉(zhuan)(zhuan)變時(shi)，內(nei)層(ceng)還處于(yu)較低溫(wen)度(du)(du)的低塑性(xing)狀態(tai)，這樣，表(biao)面(mian)層(ceng)因奧氏(shi)轉(zhuan)(zhuan)變體(ti)積變小收縮，受到內(nei)層(ceng)制(zhi)(zhi)約，產生拉(la)(la)應(ying)力(li)，當拉(la)(la)應(ying)力(li)超過材料(liao)破斷(duan)強度(du)(du)時(shi)，即產生裂(lie)紋。因此，可(ke)采用預熱(re)（500~700℃)或在低溫(wen)段控制(zhi)(zhi)升溫(wen)速度(du)(du)不(bu)大(da)于(yu)80℃/h,800℃后再(zai)提高(gao)升溫(wen)速度(du)(du)等方法。
③. 控(kong)制淬火(huo)油(you)冷卻時(shi)的工(gong)件出油(you)溫度。
這類材料因合(he)金元素高(gao)，馬(ma)氏體轉(zhuan)變溫度又低，如果淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)冷(leng)卻(que)時間(jian)長，會(hui)增加(jia)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)應(ying)力而產(chan)生(sheng)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)裂(lie)紋，特別是截面(mian)較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)零件(jian)，有時心(xin)部原始(shi)組織的(de)(de)缺(que)陷比表面(mian)嚴重，加(jia)大(da)(da)了淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)產(chan)生(sheng)裂(lie)紋的(de)(de)可能性(xing)。可適(shi)當減緩(huan)(huan)工件(jian)的(de)(de)冷(leng)卻(que)速(su)度。如控(kong)制工件(jian)出油(you)(you)時的(de)(de)表面(mian)溫度，一般(ban)控(kong)制在馬(ma)氏體開始(shi)轉(zhuan)變溫度以下(xia)150~200℃,或表面(mian)溫度不高(gao)于50~80℃.對于大(da)(da)型工件(jian)，心(xin)部溫度較(jiao)高(gao)，熱量還會(hui)向表面(mian)傳遞，可采用油(you)(you)－空(kong)氣－油(you)(you)－空(kong)氣交(jiao)替冷(leng)卻(que)的(de)(de)方(fang)式，以減緩(huan)(huan)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)應(ying)力。
在(zai)高(gao)碳馬氏(shi)體鋼(gang)油淬火(huo)冷(leng)卻(que)時，還應注(zhu)意(yi)的(de)(de)(de)一個(ge)問題是(shi)適當控制油的(de)(de)(de)攪(jiao)動速(su)度。在(zai)保(bao)證(zheng)油溫不(bu)(bu)大(da)于80℃和不(bu)(bu)發生火(huo)災的(de)(de)(de)條(tiao)件下(xia)，不(bu)(bu)必盲目追求和加大(da)油的(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)效果，試驗(yan)研究表(biao)明機械油在(zai)特別劇烈(lie)攪(jiao)動時的(de)(de)(de)淬火(huo)冷(leng)卻(que)能力會接近(jin)水(shui)的(de)(de)(de)淬火(huo)冷(leng)卻(que)能力，這(zhe)對馬氏(shi)體不(bu)(bu)銹鋼(gang)來說是(shi)很(hen)危險(xian)的(de)(de)(de)。這(zhe)種情況也(ye)是(shi)有過(guo)教(jiao)訓(xun)的(de)(de)(de)。
④. 淬火后及(ji)時回(hui)火
馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)在(zai)淬火(huo)(huo)冷卻(que)結束后(hou)(hou)，心(xin)部(bu)還會繼續(xu)發(fa)生馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)轉變，不斷(duan)增(zeng)加淬火(huo)(huo)應(ying)力(li)，工件(jian)在(zai)放置(zhi)過(guo)程(cheng)中(zhong)，淬火(huo)(huo)應(ying)力(li)也會改變其(qi)分布方(fang)(fang)式(shi)，形成新的應(ying)力(li)集中(zhong)點，這都(dou)可(ke)能(neng)使淬火(huo)(huo)工件(jian)在(zai)放置(zhi)過(guo)程(cheng)中(zhong)發(fa)生開(kai)裂，所以，這類鋼(gang)淬火(huo)(huo)后(hou)(hou)應(ying)及時回火(huo)(huo)。工件(jian)冷卻(que)到(dao)室溫(wen)或用(yong)手可(ke)長(chang)期觸及的溫(wen)度時即可(ke)回火(huo)(huo)。淬火(huo)(huo)后(hou)(hou)最多不要超過(guo)8小時應(ying)進行回火(huo)(huo)，尤其(qi)在(zai)北方(fang)(fang)冬季更(geng)應(ying)注意這一問題。曾經發(fa)生過(guo)這類事故，在(zai)對(dui)一批馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)泵(beng)軸淬火(huo)(huo)后(hou)(hou)，因設備不足(zu)，未(wei)能(neng)及時回火(huo)(huo)，又恰逢冬天，氣溫(wen)較低，淬火(huo)(huo)后(hou)(hou)放置(zhi)15小時,結果這批軸全部(bu)開(kai)裂報廢(fei)。
