4Cr13、9Cr18、9Cr18Mo、9Cr18MoV 等鋼號已屬于過共析馬氏體不銹鋼，淬火后即可獲得馬氏體及碳化物的組織，具有很高的硬度。主要用于要求高硬度、高耐磨性的刀具、軸承、軸套等零部件。有時也用于制造有耐腐蝕性要求的彈性元件，如彈簧等。
1. 退火
這(zhe)類過共析馬氏體(ti)不(bu)銹鋼根據處理目的、作用，可(ke)采用完(wan)全退(tui)(tui)火(huo)、等溫退(tui)(tui)火(huo)和低溫退(tui)(tui)火(huo)，工藝方法見3Cr13不(bu)銹鋼退(tui)(tui)火(huo)部分的內容。
4Cr13、9Cr18鋼(gang)完全退(tui)火后的機械性能實(shi)測(ce)值(zhi)見表4-9。
2. 淬火
這類鋼因其含碳(tan)量較高(gao)(gao)(gao)，組(zu)織中存在(zai)較多的合(he)金(jin)(jin)(jin)碳(tan)化(hua)物，所以(yi)，淬(cui)火加熱溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)應適當提(ti)高(gao)(gao)(gao)一些，以(yi)保證(zheng)合(he)金(jin)(jin)(jin)碳(tan)化(hua)物能(neng)(neng)夠充分(fen)(fen)溶解。加熱時不(bu)易溶解的碳(tan)化(hua)物對(dui)阻止晶粒長大(da)有一定(ding)的作(zuo)用(yong)(yong)，也保證(zheng)了(le)提(ti)高(gao)(gao)(gao)淬(cui)火加熱溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)的可(ke)行性。一般(ban)來說，4Cr13、9Cr18鋼的淬(cui)火加熱溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)可(ke)用(yong)(yong)1050~1080℃,9Cr18MoV的淬(cui)火加熱溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)可(ke)用(yong)(yong)1060~1090℃.應嚴(yan)格(ge)控制加熱速度(du)(du)(du)（見(jian)3Cr13相關部分(fen)(fen)）。進(jin)一步提(ti)高(gao)(gao)(gao)淬(cui)火加熱溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)除了(le)要引起(qi)晶粒長大(da)外(wai)，還可(ke)能(neng)(neng)因奧(ao)氏(shi)體(ti)中溶入過(guo)量的碳(tan)和(he)合(he)金(jin)(jin)(jin)元素(su)，提(ti)高(gao)(gao)(gao)了(le)奧(ao)氏(shi)體(ti)穩定(ding)性，可(ke)能(neng)(neng)增加殘留奧(ao)氏(shi)體(ti)的數量，見(jian)圖4-26,并(bing)使(shi)淬(cui)火硬(ying)度(du)(du)(du)下降，見(jian)圖4-27。
這類鋼(gang)用于高硬度(du)的(de)條件(jian)下(xia)，淬火后(hou)硬度(du)很(hen)高，并采(cai)用低溫回火，熱(re)處理(li)后(hou)只(zhi)能(neng)采(cai)用磨削或拋光加(jia)(jia)工(gong)，不宜進(jin)行其他機械加(jia)(jia)工(gong)，因此(ci)，淬火加(jia)(jia)熱(re)設備最(zui)好采(cai)用真(zhen)空加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)或保(bao)護(hu)氣氛爐(lu)。采(cai)用一般(ban)空氣介質加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)時，工(gong)件(jian)表面(mian)(mian)應進(jin)行防(fang)氧(yang)化和脫(tuo)碳(tan)防(fang)護(hu)處理(li)，以防(fang)工(gong)件(jian)表面(mian)(mian)脫(tuo)碳(tan)、氧(yang)化。
淬(cui)火冷卻(que)介質應采(cai)用油性介質。采(cai)用空氣冷卻(que)會使(shi)工件表面脫碳、氧化、降低(di)硬度。
4Cr13、9Cr18 不銹鋼(gang)的(de)相變點見表4-10。
4Cr13鋼(gang)奧氏體(ti)等溫轉(zhuan)變曲線見圖(tu)4-28,奧氏體(ti)連續轉(zhuan)變曲線見圖(tu)4-29。
3. 回火(huo)
這類鋼主要(yao)用于要(yao)求高硬度(du)、高耐磨性能(neng)的制件，淬(cui)火后一般(ban)采用低溫回(hui)(hui)(hui)火。如制造刀(dao)具(ju)、量具(ju)、軸承(cheng)套圈(quan)、鋼球等可用150~170℃回(hui)(hui)(hui)火，硬度(du)大于60HRC;一般(ban)耐磨件用200~240℃回(hui)(hui)(hui)火，硬度(du)保證在55~60HRC。
4Cr13不銹(xiu)鋼制造軸套時，可(ke)在(zai)表面淬火(huo)后在(zai)360~400℃區(qu)間回(hui)火(huo)，表面硬(ying)度可(ke)達45~50HRC,在(zai)200~240℃區(qu)間回(hui)火(huo)，硬(ying)度可(ke)達50~55HRC.
4Cr13不銹鋼用于制作彈(dan)(dan)性(xing)元件(jian)、彈(dan)(dan)簧時，可用450~500℃溫度回(hui)火，在保證硬度45~50HRC條件(jian)下，還具有較高(gao)的(de)彈(dan)(dan)性(xing)。4Cr13鋼在1050℃加熱(re)油冷淬火經480℃回(hui)火后的(de)金相(xiang)組織見圖4-30。
4Cr13不(bu)銹鋼(gang)一般不(bu)在(zai)高溫(wen)回火時使用，但有時為(wei)表(biao)面淬(cui)火或(huo)整體淬(cui)火作組織準備，在(zai)粗(cu)加工后進行調質處理，淬(cui)火后在(zai)650~700℃區間回火，硬度可達280~320HB。
9Cr18型馬氏體不銹鋼在(zai)用做制造(zao)高硬度，并(bing)且(qie)要求組(zu)織(zhi)、尺(chi)寸高度穩(wen)定(ding)狀態的零(ling)件時，在(zai)淬火(huo)(huo)后、回(hui)火(huo)(huo)前增(zeng)加一道(dao)冷(leng)(leng)處理(li)工序，即在(zai)－78~-60℃之間冰(bing)(bing)冷(leng)(leng)處理(li)，以保(bao)證(zheng)(zheng)淬火(huo)(huo)殘留(liu)奧氏體充分(fen)轉(zhuan)變成馬氏體，盡量減少回(hui)火(huo)(huo)后的殘留(liu)奧氏體量。有資料(liao)報道(dao)，9Cr18鋼在(zai)經(jing)1050℃加熱(re)淬火(huo)(huo)后，殘留(liu)奧氏體可(ke)(ke)達25%本(ben)右，經(jing)－70℃冰(bing)(bing)冷(leng)(leng)處理(li)后，殘留(liu)奧氏體可(ke)(ke)減少到10%~15%硬度可(ke)(ke)提高2~3HRC,還可(ke)(ke)保(bao)證(zheng)(zheng)零(ling)件在(zai)長期使用過(guo)程中組(zu)織(zhi)和尺(chi)寸的穩(wen)定(ding)性。
回火(huo)后的冷卻方式(shi)可(ke)用(yong)空(kong)冷。
4Cr13、9Cr18鋼回(hui)火溫度與硬(ying)度的(de)關系見圖(tu)4-31和圖(tu)4-32。
4. 熱處理時應注意(yi)的問(wen)題
這類鋼(gang)(gang)屬(shu)過共析馬氏體不銹鋼(gang)(gang)，含(han)碳、鉻量(liang)都較高(gao)，尤其(qi)9Cr18型(xing)鋼(gang)(gang)碳含(han)量(liang)更高(gao)。所(suo)以，熱處理時(shi)，首先(xian)要注意(yi)防止淬火裂(lie)紋，采取(qu)控(kong)制加熱升溫(wen)速(su)度，控(kong)制冷卻出油溫(wen)度，及(ji)時(shi)回火等措(cuo)施，可參見3Cr13不銹鋼(gang)(gang)熱處理的相關內容。
另一個需要注意的(de)(de)(de)問題(ti)是控(kong)(kong)制淬(cui)火(huo)(huo)殘留(liu)奧(ao)氏體(ti)量。適當(dang)選用淬(cui)火(huo)(huo)加(jia)(jia)熱(re)溫度，防(fang)止因淬(cui)火(huo)(huo)加(jia)(jia)熱(re)溫度過高，碳(tan)及鉻過量溶解，增加(jia)(jia)奧(ao)氏體(ti)穩定度，從(cong)而增加(jia)(jia)淬(cui)火(huo)(huo)后的(de)(de)(de)殘留(liu)奧(ao)氏體(ti)。再就(jiu)是采用洋(yang)火(huo)(huo)后經(jing)冷處(chu)理再回火(huo)(huo)的(de)(de)(de)方法，促(cu)進已經(jing)存在的(de)(de)(de)殘留(liu)奧(ao)氏體(ti)的(de)(de)(de)分解，也可(ke)達(da)到(dao)控(kong)(kong)制最終(zhong)組織(zhi)中殘留(liu)奧(ao)氏體(ti)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。
