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
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. 完全(quan)退火
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。
完全退火可改善鋼材鍛造(zao)(zao)、軋制、鑄造(zao)(zao)等加(jia)工后可能存在的不良組織，并為以(yi)(yi)后淬火、回(hui)火熱(re)處理(li)提供良好的組織保證；可以(yi)(yi)完全消除(chu)各種應力，降低(di)硬度，便于加(jia)工。
鍛軋態的1Cr13不銹鋼、2Cr13不銹鋼、3Cr13不銹鋼經完全(quan)退火后，硬度分別不大(da)于150HB,180HB和210HB.
一些對機(ji)械性能、耐(nai)腐(fu)蝕性能要求不高的零部件可以在完全退火狀態下使用。
2. 等溫(wen)退火
等溫(wen)(wen)退火(huo)是(shi)把鋼加(jia)熱到(dao)奧氏(shi)(shi)(shi)體化溫(wen)(wen)度(du)（一般采(cai)用850~880℃),也可以將鋼材(cai)鍛造(zao)或(huo)鑄造(zao)后冷卻(que)到(dao)這一溫(wen)(wen)度(du)區間，充(chong)分(fen)(fen)保(bao)溫(wen)(wen)，再冷卻(que)到(dao)該鋼奧氏(shi)(shi)(shi)體轉(zhuan)變最快(kuai)的溫(wen)(wen)度(du)范圍(wei)（俗稱(cheng)轉(zhuan)變曲(qu)線的鼻子部分(fen)(fen)，為700~740℃)充(chong)分(fen)(fen)保(bao)溫(wen)(wen)，使奧氏(shi)(shi)(shi)體充(chong)分(fen)(fen)轉(zhuan)變后空(kong)冷。
等(deng)溫退(tui)火可以起(qi)到完全退(tui)火的(de)作用，而且比完全退(tui)火縮短(duan)了占用加(jia)熱爐的(de)時間(jian)，提高了效率。
在(zai)工作(zuo)實踐中還(huan)發現，這(zhe)類馬(ma)氏體不銹鋼的(de)等溫退(tui)火對改善不良的(de)鍛(duan)造組織，提(ti)高淬火、回火后的(de)力學性(xing)能，特別是提(ti)高沖擊韌性(xing)有著特殊的(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(jiu)表明，鋼的(de)(de)(de)非平衡組(zu)織(zhi)再(zai)次(ci)加熱，發生奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉變時(shi)，新相可能生成(cheng)(cheng)球形奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)，也(ye)可能生成(cheng)(cheng)針(zhen)形奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)，或者同時(shi)生成(cheng)(cheng)兩種(zhong)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)。如果轉變產物以針(zhen)形奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)為(wei)主，則在加熱轉變完成(cheng)(cheng)后(hou)(hou)，鍛后(hou)(hou)得到的(de)(de)(de)粗大(da)的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)晶粒組(zu)織(zhi)會得到恢復(fu)并造成(cheng)(cheng)組(zu)織(zhi)遺傳。可想而(er)知，這種(zhong)具有粗大(da)的(de)(de)(de)或不(bu)均(jun)勻的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)，在淬(cui)火(huo)冷卻時(shi)必然(ran)得到粗大(da)的(de)(de)(de)或不(bu)均(jun)勻的(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)織(zhi)，經回火(huo)后(hou)(hou)，獲得不(bu)均(jun)勻索氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)織(zhi)，這必將引起力學性(xing)能，特別(bie)是(shi)沖(chong)擊韌(ren)性(xing)的(de)(de)(de)降低。
基(ji)于(yu)這種分(fen)析，我(wo)們將(jiang)這批泵軸(zhou)重(zhong)新(xin)進行了等溫退火處理，獲得(de)了鐵素(su)體和碳(tan)化(hua)物的(de)平衡(heng)組織(zhi)。
經(jing)等(deng)溫退火(huo)(huo)的泵軸再用原淬(cui)火(huo)(huo)、回(hui)火(huo)(huo)工(gong)藝處理后（（970±10)℃加(jia)熱保(bao)溫后油(you)冷，（685±10)℃加(jia)熱保(bao)溫后油(you)冷），力學性(xing)能完(wan)全達到(dao)技術要求，實檢(jian)性(xing)能：Rm為(wei)(wei)790N/m㎡;R0.2為(wei)(wei)660N/m㎡;A為(wei)(wei)22%;Z為(wei)(wei)66%;Av,三(san)個試樣分別(bie)為(wei)(wei)79.0J、74J和74J,平均為(wei)(wei)75.7J.未經(jing)等(deng)溫退火(huo)(huo)的淬(cui)火(huo)(huo)、回(hui)火(huo)(huo)組(zu)織(zhi)和經(jing)等(deng)溫退火(huo)(huo)后的淬(cui)火(huo)(huo)、回(hui)火(huo)(huo)組(zu)織(zhi)分別(bie)是圖4-11和圖4-12。
3. 低溫退火
馬(ma)氏體不銹鋼低溫(wen)(wen)(wen)退火(huo)，有的稱高(gao)溫(wen)(wen)(wen)回火(huo)（嚴格從定義上來講和(he)作用目的方(fang)面(mian)看，稱高(gao)溫(wen)(wen)(wen)回火(huo)是(shi)不準(zhun)確的），是(shi)把鋼加熱到Ac1溫(wen)(wen)(wen)度(du)以上（有時略低于Ac1溫(wen)(wen)(wen)度(du)）至A3溫(wen)(wen)(wen)度(du)以下，保(bao)溫(wen)(wen)(wen)后爐冷(leng)(leng)或空冷(leng)(leng)。這種退火(huo)可以使鋼軟(ruan)化，便于加工和(he)消(xiao)除應力(li)。對于改善組織(zhi)的作用遠不如完全退火(huo)和(he)等溫(wen)(wen)(wen)退火(huo)。
低溫退火一般用于較小的(de)鑄件(jian)(jian)(jian)、鍛(duan)件(jian)(jian)(jian)或(huo)以(yi)后還經淬火、回(hui)火熱處理(li)的(de)零(ling)部件(jian)(jian)(jian)。較大(da)的(de)鑄件(jian)(jian)(jian)、鍛(duan)件(jian)(jian)(jian)及應力很大(da)的(de)零(ling)部件(jian)(jian)(jian)毛坯，還是采用完全退火或(huo)等溫退火為好。
1Cr13不(bu)(bu)銹鋼、2Cr13不(bu)(bu)銹鋼、3Cr13不(bu)(bu)銹鋼低溫退火溫度為(wei)740~780℃,如果以(yi)消除應(ying)力為(wei)主要(yao)目(mu)的，可以(yi)降低加熱(re)溫度至700℃左右(you)。保溫后一般爐(lu)冷至500℃以(yi)下出爐(lu)空冷。
低(di)溫(wen)退(tui)(tui)火(huo)后的(de)(de)硬(ying)度一(yi)般高于(yu)完(wan)全(quan)退(tui)(tui)火(huo)后的(de)(de)硬(ying)度30~40HB,依含(han)碳(tan)量不(bu)同，可(ke)保持(chi)在(zai)180~230HB.當然，低(di)溫(wen)退(tui)(tui)火(huo)選擇的(de)(de)溫(wen)度越(yue)高，硬(ying)度越(yue)低(di)。圖4-13和圖4-14分別顯示了1Cr13不(bu)銹鋼(gang)低(di)溫(wen)退(tui)(tui)火(huo)和完(wan)全(quan)退(tui)(tui)火(huo)加(jia)熱(re)溫(wen)度、保溫(wen)時間與(yu)硬(ying)度的(de)(de)關(guan)系(xi)及低(di)溫(wen)退(tui)(tui)火(huo)與(yu)完(wan)全(quan)退(tui)(tui)火(huo)后的(de)(de)硬(ying)度差異。
1Cr13、2Cr13 鋼(gang)和3Cr13鋼(gang)完(wan)全退火(huo)后(hou)應保證的機械(xie)性能(neng)見表4-4,實測性能(neng)見表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(de)(de)(de)主要(yao)目的(de)(de)(de)是要(yao)獲(huo)得(de)馬(ma)氏體組織。即將其(qi)加(jia)熱到A3以(yi)上的(de)(de)(de)一個溫度范圍(wei)，使合金碳化物充分溶(rong)解(jie)，得(de)到碳與(yu)鉻(ge)較均勻的(de)(de)(de)奧(ao)氏體，然后，以(yi)適(shi)當的(de)(de)(de)速度冷卻下來，最(zui)終獲(huo)得(de)馬(ma)氏體組織。
1. 淬火加熱
Cr13型馬(ma)氏體不(bu)銹鋼(gang)因(yin)含(han)(han)有較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)含(han)(han)量(liang)，提高了相變點Ac3,又因(yin)大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)金碳化物的(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)，使組織(zhi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)碳和(he)鉻(ge)元素分布不(bu)均(jun)(jun)，其在(zai)(zai)加(jia)熱(re)(re)過程中(zhong)擴散速度緩慢，所(suo)以，為使碳化物充分溶解，得到(dao)成(cheng)分比較(jiao)均(jun)(jun)勻的(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏體及冷(leng)卻之后得到(dao)有足夠碳、鉻(ge)飽和(he)度的(de)(de)(de)(de)均(jun)(jun)勻的(de)(de)(de)(de)馬(ma)氏體組織(zhi)，這類鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)淬(cui)火加(jia)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度高于碳鋼(gang)和(he)合(he)(he)金結構鋼(gang)，即提高淬(cui)火加(jia)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度并適當延長保溫(wen)(wen)時間(jian)。
該類鋼導熱(re)(re)性差，特別是(shi)在較低溫度(du)時(shi)，導熱(re)(re)性更差，為防(fang)止加(jia)熱(re)(re)過程中產(chan)生裂紋，保證零件的內(nei)外溫差較小(xiao)，在淬火加(jia)熱(re)(re)時(shi)應(ying)控制加(jia)熱(re)(re)速度(du)，或先(xian)行預熱(re)(re)。根據經驗，在750℃以前，升溫速度(du)應(ying)不大于(yu)80℃/h。
1Cr13不(bu)(bu)銹(xiu)鋼、2Cr13不(bu)(bu)銹(xiu)鋼、3Cr13不(bu)(bu)銹(xiu)鋼，因它(ta)們的(de)(de)含碳量(liang)不(bu)(bu)同(tong)，原始(shi)組織存在(zai)差異，所(suo)以，各(ge)自的(de)(de)淬火加熱溫度略有(you)不(bu)(bu)同(tong)。
1Cr13不銹鋼由于含碳量較低(di)，加熱(re)到淬火溫度時，仍處于奧氏(shi)體和鐵素(su)體兩(liang)相區的邊(bian)緣部(bu)分，組織中會含有一定量的鐵素(su)體，見圖4-15。
淬(cui)(cui)火(huo)冷(leng)卻后，這部(bu)分未溶鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)保留在(zai)(zai)(zai)淬(cui)(cui)火(huo)鋼(gang)組(zu)(zu)織(zhi)中(zhong)。鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)量(liang)(liang)的(de)多(duo)少，首先與(yu)含碳量(liang)(liang)有關(guan)，見圖4-16.此外，鉻的(de)含量(liang)(liang)及鉬、硅的(de)殘存(cun)量(liang)(liang)均(jun)產(chan)生(sheng)影響。淬(cui)(cui)火(huo)鋼(gang)中(zhong)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)的(de)存(cun)在(zai)(zai)(zai)，對(dui)硬度(du)、機械性(xing)能(neng)，尤其(qi)是沖擊韌性(xing)會(hui)產(chan)生(sheng)不良影響，所以，在(zai)(zai)(zai)對(dui)有較(jiao)高(gao)機械性(xing)能(neng)要求的(de)零件選用(yong)1Cr13鋼(gang)時(shi)，應(ying)特殊提出成(cheng)分控制條件。生(sheng)產(chan)實踐中(zhong)發現，盡管1Cr13鋼(gang)成(cheng)分都在(zai)(zai)(zai)標準的(de)合格范(fan)圍內，但當(dang)實際含碳量(liang)(liang)低于(yu)0.11%,鉻量(liang)(liang)處于(yu)上限(xian)(xian)時(shi)（＞13%)組(zu)(zu)織(zhi)中(zhong)的(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)含量(liang)(liang)可(ke)達到(dao)15%~20%,而實際含碳量(liang)(liang)控制在(zai)(zai)(zai)0.12%~0.15%,含鉻量(liang)(liang)在(zai)(zai)(zai)下(xia)限(xian)(xian)時(shi)（＜12%),則組(zu)(zu)織(zhi)中(zhong)的(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)量(liang)(liang)可(ke)小于(yu)5%。
淬火(huo)加(jia)(jia)熱溫度對組織中的(de)鐵(tie)素體含量也產生影響。從圖4-16可見，在(zai)成分(fen)一定時，加(jia)(jia)熱溫度在(zai)950~1100℃區間內，鐵(tie)素體量保持在(zai)較(jiao)低(di)范圍(wei)。隨(sui)著加(jia)(jia)熱溫度升(sheng)高，鐵(tie)素體量明(ming)顯增加(jia)(jia)。所以，在(zai)材料標準(zhun)中推薦的(de)1Cr13 鋼淬火(huo)加(jia)(jia)熱溫度為950~1000℃,但在(zai)實際生產中，為保證(zheng)碳及(ji)合金元素的(de)充(chong)分(fen)溶解，常(chang)取(qu)淬火(huo)加(jia)(jia)熱溫度在(zai)1000~1050℃.更(geng)高的(de)加(jia)(jia)熱溫度會引起組織中的(de)鐵(tie)素體量增加(jia)(jia)及(ji)晶(jing)粒長大。
2Cr13、3Cr13不(bu)銹(xiu)鋼相對于(yu)1Cr13不(bu)銹(xiu)鋼來說，有更高的含碳(tan)(tan)量，一般情(qing)況下，淬火后組織中(zhong)(zhong)不(bu)會存在鐵素體(ti)(ti)，淬火加(jia)熱(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)度的確定主要是保(bao)證鋼中(zhong)(zhong)的碳(tan)(tan)化物能(neng)充分(fen)溶解于(yu)奧氏(shi)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)，以保(bao)證淬火、回火后獲得理想的機械性(xing)(xing)能(neng)和耐腐蝕性(xing)(xing)。實踐證明(ming)，2Cr13、3Cr13鋼淬火加(jia)熱(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)度選(xuan)擇在980~1000℃且充分(fen)保(bao)溫(wen)(wen)(wen)即可，實際生產中(zhong)(zhong)的加(jia)熱(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)度略提高一些，2Cr13淬火加(jia)熱(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)度通常取1000~1030℃,而3Cr13鋼中(zhong)(zhong)碳(tan)(tan)化物偏多，實際生產中(zhong)(zhong)淬火加(jia)熱(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)度取1020~1050℃即可。
更(geng)高的淬火加熱溫度(du)不(bu)宜采(cai)用，因為(wei)更(geng)高的溫度(du)會引起奧(ao)氏體晶粒粗大，帶(dai)來不(bu)良作用，見圖4-17。
淬火(huo)加熱溫度更高還會引起淬火(huo)硬度下降(jiang)，見圖4-18,這主要(yao)是(shi)由于合(he)金元素和碳的(de)(de)(de)過(guo)分溶解(jie)，增(zeng)加了(le)奧氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)穩定性(xing)，淬火(huo)后會存在較多(duo)的(de)(de)(de)殘留奧氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)原(yuan)因。
2. 淬火(huo)冷卻
1Cr13、2Cr13、3Cr13鋼，由(you)于較(jiao)高含鉻(ge)量的作用，使高溫奧氏體(ti)較(jiao)穩定(ding)，等溫轉變曲線右移。見圖4-19和(he)圖4-20及圖4-9.在冷卻(que)過程中不易發(fa)生珠光體(ti)和(he)貝氏體(ti)轉變，降(jiang)低了臨界冷卻(que)速(su)度，見圖4-21.在較(jiao)低的冷卻(que)速(su)度條件下，即可進(jin)行馬氏體(ti)轉變，獲得馬氏體(ti)組織，采用空冷或油冷均可得到(dao)較(jiao)高的淬火硬度。
但(dan)油(you)冷卻比空氣冷卻的(de)(de)鋼在調質硬度(du)(du)和(he)強度(du)(du)相(xiang)同(tong)的(de)(de)情(qing)況下，有(you)更好的(de)(de)塑(su)性(xing)和(he)韌(ren)性(xing)。所以，在實際生產(chan)中，對(dui)于截面尺(chi)寸較大的(de)(de)零(ling)件(jian)(jian)或(huo)對(dui)機械性(xing)能，尤其是(shi)塑(su)性(xing)和(he)韌(ren)性(xing)要求(qiu)較高的(de)(de)零(ling)件(jian)(jian)，最好采(cai)用油(you)冷，對(dui)于較小零(ling)件(jian)(jian)和(he)形(xing)狀復(fu)雜，易產(chan)生淬火(huo)裂紋(wen)的(de)(de)零(ling)件(jian)(jian)可采(cai)用空冷。
1Cr13、2Cr13、3Cr13不銹鋼的臨界點（近似(si)值）見表4-6。
三、回火(huo)
1Cr13、2Cr13、3Cr13不(bu)銹鋼(gang)淬火冷卻后，獲得以(yi)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)為基體(ti)(ti)的(de)組織，因其固(gu)溶了碳(tan)，使晶格(ge)扭曲，存在較大的(de)應力，組織不(bu)夠穩定，不(bu)能直(zhi)接應用，淬火后必須經回火再使用。
這三種牌號的(de)(de)馬氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)普遍應(ying)用于制造機(ji)械構件，要(yao)求(qiu)具有(you)良好(hao)的(de)(de)綜合機(ji)械性(xing)能(neng)和一(yi)定的(de)(de)耐腐蝕性(xing)能(neng)，一(yi)般淬火(huo)(huo)后(hou)再經高溫回火(huo)(huo)，即(ji)調質(zhi)熱處理(li)狀(zhuang)態下使(shi)用。回火(huo)(huo)溫度可根據強韌性(xing)的(de)(de)要(yao)求(qiu)選定在550~750℃之(zhi)間，回火(huo)(huo)后(hou)的(de)(de)基體(ti)(ti)組織(zhi)為索(suo)氏體(ti)(ti)，有(you)的(de)(de)可能(neng)是保留(liu)淬火(huo)(huo)馬氏體(ti)(ti)位向(xiang)的(de)(de)板條狀(zhuang)或粒狀(zhuang)索(suo)氏體(ti)(ti)。1Cr13鋼(gang)回火(huo)(huo)組織(zhi)中還可能(neng)存在有(you)淬火(huo)(huo)加熱時未溶的(de)(de)鐵素體(ti)(ti)。見圖4-22。
對于3Cr13不銹(xiu)鋼，已(yi)屬于共析(xi)(xi)鋼，淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)后(hou)可(ke)獲(huo)得很高(gao)(gao)的硬(ying)度(du)(du)，也(ye)常用(yong)(yong)(yong)于制造有高(gao)(gao)硬(ying)度(du)(du)，高(gao)(gao)耐磨(mo)性(xing)(xing)能要(yao)求(qiu)的零部件，如軸套、擋套、密(mi)封(feng)環等(deng)。這時可(ke)采(cai)用(yong)(yong)(yong)較(jiao)低(di)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)或(huo)者表面淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)后(hou)低(di)溫(wen)(wen)(wen)回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)，依據對使用(yong)(yong)(yong)硬(ying)度(du)(du)的要(yao)求(qiu)，回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)確定(ding)在(zai)200~350℃之間(jian)，可(ke)獲(huo)得40~55HRC的硬(ying)度(du)(du)。而(er)400~550℃之間(jian)的回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)，由于組(zu)織中會析(xi)(xi)出彌散(san)度(du)(du)很高(gao)(gao)的合金碳化物(wu)，耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)降低(di)，并(bing)產生較(jiao)大(da)的脆性(xing)(xing)，所以一般不推薦采(cai)用(yong)(yong)(yong)，只有用(yong)(yong)(yong)其制作(zuo)彈性(xing)(xing)元件時，才采(cai)用(yong)(yong)(yong)這一區間(jian)的溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)，如3Cr13不銹(xiu)鋼用(yong)(yong)(yong)于制造彈簧時，淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)油冷后(hou)在(zai)450℃左(zuo)右回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)，可(ke)保持(chi)硬(ying)度(du)(du)在(zai)45~50HRC。
1Cr13、2Cr13、3Cr13鋼(gang)回火溫度與(yu)硬度之間的關系曲線見(jian)圖4-23~圖4-25。
1Cr13、2Cr13、3Cr13鋼按硬度(du)要(yao)求選定的回火溫度(du)范圍見表4-7。
這三種(zhong)鋼的回火(huo)冷卻一(yi)般采用空(kong)(kong)冷，如(ru)果(guo)對韌(ren)性有(you)更高的要求時(shi)，也可(ke)采用油(you)冷卻，特別是2Cr13鋼油(you)冷比空(kong)(kong)冷的韌(ren)性有(you)較大幅(fu)度(du)的提高。
四、熱處(chu)理時(shi)需要注意的一(yi)些問題
1. 1Cr13(ZG1Cr13)鋼成分中碳(tan)含量的控制問題
在一些不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)相關標(biao)準(zhun)(zhun)中(zhong)，對(dui)1Cr13(ZG1Cr13)鋼(gang)的(de)(de)(de)含(han)碳(tan)量(liang)(liang)標(biao)注(zhu)為不(bu)大于(yu)0.15%,這(zhe)種對(dui)碳(tan)量(liang)(liang)無下限(xian)的(de)(de)(de)控制(zhi)為實際生(sheng)產(chan)帶來了麻煩(fan)，主(zhu)要(yao)反映在熱處(chu)(chu)(chu)理(li)和熱處(chu)(chu)(chu)理(li)質量(liang)(liang)上(shang)。眾所周知，碳(tan)與(yu)硫(liu)、磷等(deng)有(you)害元素(su)(su)不(bu)同，硫(liu)、磷控制(zhi)得越低越好(hao)，而碳(tan)在馬(ma)氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)雙重(zhong)作用(yong)決(jue)定(ding)了其含(han)量(liang)(liang)應有(you)上(shang)限(xian)和下限(xian)控制(zhi)，否則(ze)將滿足不(bu)了使(shi)用(yong)要(yao)求(qiu)。當(dang)1Cr13(ZG1Cr13)中(zhong)的(de)(de)(de)含(han)碳(tan)量(liang)(liang)低于(yu)0.09%,而鉻又是(shi)標(biao)準(zhun)(zhun)中(zhong)的(de)(de)(de)中(zhong)、上(shang)限(xian)時，組(zu)織(zhi)(zhi)中(zhong)會(hui)存在較多量(liang)(liang)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)，這(zhe)不(bu)僅保證不(bu)了熱處(chu)(chu)(chu)理(li)后(hou)的(de)(de)(de)機(ji)械性(xing)(xing)能，韌(ren)性(xing)(xing)很(hen)差，還會(hui)對(dui)復雜(za)零件的(de)(de)(de)鑄造(zao)生(sheng)產(chan)產(chan)生(sheng)不(bu)利(li)作用(yong)。在工廠鑄造(zao)生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)ZG1Cr13葉(xie)輪中(zhong)，就多次出現過(guo)因碳(tan)含(han)量(liang)(liang)低而造(zao)成的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)問(wen)題(ti)。比如，有(you)一批ZG1Cr13泵葉(xie)輪經調質熱處(chu)(chu)(chu)理(li)后(hou)，機(ji)械性(xing)(xing)能達不(bu)到指標(biao)，特別是(shi)沖擊韌(ren)性(xing)(xing)很(hen)低，而且(qie)在葉(xie)輪開(kai)口部位葉(xie)片與(yu)蓋板相連接處(chu)(chu)(chu)根部產(chan)生(sheng)裂(lie)(lie)紋(wen)，經過(guo)金相分析，組(zu)織(zhi)(zhi)中(zhong)含(han)有(you)近20%左右(you)的(de)(de)(de)塊狀(zhuang)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)，裂(lie)(lie)紋(wen)恰(qia)恰(qia)起源(yuan)于(yu)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)塊處(chu)(chu)(chu)，這(zhe)是(shi)因為鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)強度低于(yu)基體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)，在鑄造(zao)和熱處(chu)(chu)(chu)理(li)應力(li)的(de)(de)(de)作用(yong)下，成為薄弱點而產(chan)生(sheng)裂(lie)(lie)紋(wen)。后(hou)經對(dui)這(zhe)批鑄件成分復查(cha)，其含(han)碳(tan)量(liang)(liang)只(zhi)達0.07%,鉻為13.58%,硅(gui)為0.8%,正是(shi)由(you)于(yu)碳(tan)含(han)量(liang)(liang)過(guo)低而鉻、硅(gui)偏上(shang)限(xian)，致使(shi)鋼(gang)組(zu)織(zhi)(zhi)中(zhong)產(chan)生(sheng)了大量(liang)(liang)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)，并導致性(xing)(xing)能降低和產(chan)生(sheng)鑄造(zao)裂(lie)(lie)紋(wen)。熱處(chu)(chu)(chu)理(li)裂(lie)(lie)紋(wen)。后(hou)將鑄造(zao)葉(xie)輪ZG1Cr13的(de)(de)(de)含(han)碳(tan)量(liang)(liang)控制(zhi)為不(bu)低于(yu)0.10%,最佳控制(zhi)范圍為0.12%~0.14%,再沒(mei)發(fa)生(sheng)過(guo)同類質量(liang)(liang)問(wen)題(ti)。
2. 回火脆性(xing)問題
關于Cr13型馬氏(shi)體(ti)不銹鋼的回火脆(cui)(cui)(cui)性(xing)問題還缺乏系統的研究，一般認為其(qi)存(cun)在回火脆(cui)(cui)(cui)性(xing)，特別是2Cr13鋼回火脆(cui)(cui)(cui)性(xing)更敏感一些(xie)。這(zhe)幾種鋼應用(yong)于制造機械構件時(shi)(shi)，常在調(diao)質狀態下(xia)使用(yong)，對(dui)第二類回火脆(cui)(cui)(cui)性(xing)尤(you)應注(zhu)意，當(dang)要求有(you)高韌性(xing)時(shi)(shi)，回火時(shi)(shi)應采用(yong)油冷(leng)。表4-8顯示了(le)不同回火冷(leng)卻方(fang)法(fa)對(dui)2Cr13鋼沖擊(ji)韌性(xing)的影響。
3. 3Cr13 鋼淬火裂紋問題
在馬(ma)(ma)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)，3Cr13鋼(gang)的(de)含碳量較高，淬(cui)火冷卻(que)，特別是油冷時會(hui)產生較大的(de)淬(cui)火應(ying)力，其(qi)馬(ma)(ma)氏體(ti)轉(zhuan)變溫度又低，易產生淬(cui)火裂紋(wen)。所以(yi)，3Cr13鋼(gang)淬(cui)火時，應(ying)注意防止裂紋(wen)的(de)發(fa)生。可(ke)采取以(yi)下一些措施。
①. 盡(jin)量在粗加工后淬火
因(yin)為(wei)鍛造(zao)或軋制坯件的表(biao)面可(ke)能(neng)存在細紋、劃痕等(deng)(deng)、將成(cheng)為(wei)淬(cui)火應力集(ji)中(zhong)點和(he)淬(cui)火裂紋的誘因(yin)。如(ru)粗加(jia)工確(que)實有困難，可(ke)用(yong)砂(sha)輪等(deng)(deng)工具磨掉(diao)表(biao)面缺(que)陷。
②. 控制淬(cui)火(huo)加熱速(su)度
這類鋼一(yi)般都(dou)是(shi)塑性差、導熱(re)性不好(hao)。淬(cui)火加(jia)熱(re)速(su)度過快，表面(mian)與心部溫(wen)差增(zeng)大(da)，在表面(mian)層(ceng)已發生奧氏(shi)體轉變時，內層(ceng)還處于(yu)較低溫(wen)度的(de)低塑性狀(zhuang)態，這樣，表面(mian)層(ceng)因奧氏(shi)轉變體積變小收縮，受到內層(ceng)制約，產生拉(la)應力(li)，當拉(la)應力(li)超過材料破斷(duan)強度時，即(ji)產生裂紋(wen)。因此(ci)，可采用預熱(re)（500~700℃)或在低溫(wen)段控(kong)制升(sheng)溫(wen)速(su)度不大(da)于(yu)80℃/h,800℃后再(zai)提高升(sheng)溫(wen)速(su)度等方法(fa)。
③. 控制淬(cui)火油冷卻時的工件(jian)出油溫(wen)度(du)。
這類材料因合金(jin)元(yuan)素高，馬氏體轉變溫度(du)又(you)低，如果淬(cui)火(huo)冷卻時(shi)(shi)間長，會(hui)增(zeng)加(jia)淬(cui)火(huo)應(ying)力而(er)產(chan)生淬(cui)火(huo)裂(lie)紋，特別是截面(mian)較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)(de)零件(jian)，有時(shi)(shi)心部原始(shi)組織的(de)(de)(de)(de)(de)缺陷比(bi)表(biao)面(mian)嚴(yan)重(zhong)，加(jia)大了淬(cui)火(huo)產(chan)生裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)(de)可能(neng)性。可適當(dang)減緩(huan)工(gong)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)冷卻速度(du)。如控(kong)制(zhi)工(gong)件(jian)出油時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)溫度(du)，一般控(kong)制(zhi)在馬氏體開始(shi)轉變溫度(du)以下150~200℃,或表(biao)面(mian)溫度(du)不高于50~80℃.對于大型工(gong)件(jian)，心部溫度(du)較(jiao)高，熱(re)量還會(hui)向表(biao)面(mian)傳遞(di)，可采(cai)用油－空(kong)氣－油－空(kong)氣交(jiao)替冷卻的(de)(de)(de)(de)(de)方式，以減緩(huan)淬(cui)火(huo)應(ying)力。
在(zai)高碳馬氏(shi)體鋼油(you)(you)淬(cui)(cui)火(huo)冷(leng)卻(que)(que)時，還應注(zhu)意的一個問題是適當(dang)控制油(you)(you)的攪(jiao)動速(su)度。在(zai)保(bao)證油(you)(you)溫不(bu)(bu)大于80℃和不(bu)(bu)發生(sheng)火(huo)災(zai)的條件(jian)下(xia)，不(bu)(bu)必盲(mang)目追求和加大油(you)(you)的冷(leng)卻(que)(que)效果，試驗(yan)研究(jiu)表(biao)明機械油(you)(you)在(zai)特(te)別(bie)劇烈(lie)攪(jiao)動時的淬(cui)(cui)火(huo)冷(leng)卻(que)(que)能力會接近水的淬(cui)(cui)火(huo)冷(leng)卻(que)(que)能力，這(zhe)(zhe)對馬氏(shi)體不(bu)(bu)銹鋼來說是很(hen)危險的。這(zhe)(zhe)種情況也是有過教(jiao)訓的。
④. 淬火(huo)后及時回(hui)火(huo)
馬(ma)氏體不銹(xiu)鋼在(zai)淬(cui)火冷(leng)卻結(jie)束后(hou)，心部(bu)還(huan)會繼續發生馬(ma)氏體轉變(bian)，不斷增加淬(cui)火應(ying)力(li)，工(gong)件在(zai)放(fang)置(zhi)過(guo)程中(zhong)(zhong)，淬(cui)火應(ying)力(li)也會改變(bian)其分布方式，形成新(xin)的(de)應(ying)力(li)集中(zhong)(zhong)點，這(zhe)都(dou)可(ke)(ke)能使淬(cui)火工(gong)件在(zai)放(fang)置(zhi)過(guo)程中(zhong)(zhong)發生開(kai)裂，所以，這(zhe)類鋼淬(cui)火后(hou)應(ying)及(ji)時回火。工(gong)件冷(leng)卻到(dao)室溫或(huo)用手可(ke)(ke)長期觸及(ji)的(de)溫度時即(ji)可(ke)(ke)回火。淬(cui)火后(hou)最多(duo)不要(yao)超(chao)過(guo)8小(xiao)(xiao)時應(ying)進行回火，尤其在(zai)北方冬(dong)季更應(ying)注(zhu)意這(zhe)一問題。曾經(jing)發生過(guo)這(zhe)類事故(gu)，在(zai)對一批馬(ma)氏體不銹(xiu)鋼泵軸淬(cui)火后(hou)，因設(she)備不足(zu)，未能及(ji)時回火，又恰逢冬(dong)天，氣溫較(jiao)低(di)，淬(cui)火后(hou)放(fang)置(zhi)15小(xiao)(xiao)時,結(jie)果這(zhe)批軸全部(bu)開(kai)裂報廢。
