95Cr18、90Cr18MoV、102Cr17Mo、68Cr17、85Cr17、108Cr14Mo4V 等鋼屬于高碳高鉻型馬(ma)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鋼(gang)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(ge)含量(liang)=14%~18%8%的(de)(de)(de)高(gao)(gao)碳(tan)(tan)馬氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)具有(you)較好的(de)(de)(de)淬(cui)(cui)透(tou)性(xing),以95Cr18為(wei)例(li),為(wei)了(le)得到高(gao)(gao)的(de)(de)(de)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)硬度、較少(shao)(shao)的(de)(de)(de)殘留奧氏(shi)體(ti)(ti)量(liang)和(he)良好的(de)(de)(de)耐(nai)蝕性(xing),其(qi)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)加熱溫度宜選擇1050~1100℃,一(yi)般(ban)采用油冷(leng)(leng)卻(que),也可(ke)用空冷(leng)(leng)(薄(bo)壁件(jian)(jian)(jian))或(huo)(huo)在(zai)100~150℃的(de)(de)(de)熱油中(zhong)(zhong)冷(leng)(leng)卻(que)。但大的(de)(de)(de)工件(jian)(jian)(jian)必須(xu)采用油冷(leng)(leng),空冷(leng)(leng)或(huo)(huo)熱油冷(leng)(leng)只適用于(yu)(yu)(yu)薄(bo)壁件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)冷(leng)(leng)卻(que)。對于(yu)(yu)(yu)大型和(he)形(xing)狀復雜(za)的(de)(de)(de)零(ling)件(jian)(jian)(jian),為(wei)了(le)減少(shao)(shao)零(ling)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)變形(xing)和(he)開裂,可(ke)以采用等溫淬(cui)(cui)火(huo)(huo)或(huo)(huo)分(fen)級淬(cui)(cui)火(huo)(huo)。淬(cui)(cui)火(huo)(huo)后(hou)(hou)鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)組織為(wei)隱晶馬氏(shi)體(ti)(ti)、殘留奧氏(shi)體(ti)(ti)和(he)細粒狀的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)化物。在(zai)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)碳(tan)(tan)高(gao)(gao)鉻(ge)馬氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)殘留奧氏(shi)體(ti)(ti)量(liang)較高(gao)(gao),如95Cr18不銹(xiu)(xiu)鋼(gang),在(zai)1050℃和(he)1100℃淬(cui)(cui)火(huo)(huo)后(hou)(hou),鋼(gang)中(zhong)(zhong)殘留奧氏(shi)體(ti)(ti)含量(liang)(質量(liang)分(fen)數)分(fen)別為(wei)22%和(he)70%。為(wei)了(le)提高(gao)(gao)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)零(ling)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)硬度和(he)使用過程中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)尺寸(cun)穩定(ding)性(xing),零(ling)件(jian)(jian)(jian)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)后(hou)(hou)應(ying)(ying)在(zai)-75~80℃的(de)(de)(de)條件(jian)(jian)(jian)下再進行冷(leng)(leng)處理,從而使鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)殘留奧氏(shi)體(ti)(ti)量(liang)(質量(liang)分(fen)數)減少(shao)(shao)至10%~15%,其(qi)硬度和(he)抗(kang)彎強(qiang)度有(you)所提高(gao)(gao),尤其(qi)是接觸疲勞強(qiang)度將顯(xian)著提高(gao)(gao),但鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)沖擊韌度則(ze)明顯(xian)下降(jiang)。因此,對于(yu)(yu)(yu)制造承受高(gao)(gao)沖擊負荷的(de)(de)(de)零(ling)件(jian)(jian)(jian),在(zai)選用冷(leng)(leng)處理時應(ying)(ying)慎重考慮。
為了(le)提(ti)高(gao)高(gao)碳高(gao)鉻(ge)(ge)馬氏體不銹(xiu)鋼零(ling)件淬火后和(he)(he)淬火并(bing)經冷(leng)處理后的(de)(de)(de)組(zu)織穩定(ding)性(xing)(xing),消除內應(ying)力,提(ti)高(gao)鋼的(de)(de)(de)綜合(he)力學性(xing)(xing)能,必須進(jin)行(xing)回(hui)火。這類鋼采用冷(leng)處理后可獲得的(de)(de)(de)回(hui)火硬(ying)度較油淬鋼的(de)(de)(de)回(hui)火硬(ying)度高(gao)1~3HRC。在(zai)150-400℃的(de)(de)(de)溫度范圍(wei)內回(hui)火后,馬氏體中的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)含量幾乎不變,在(zai)沸水、蒸汽、濕空氣、干燥空氣和(he)(he)冷(leng)態(tai)的(de)(de)(de)有(you)機酸(suan)中均很穩定(ding),但相比較,在(zai)200℃以下(xia)回(hui)火,其耐蝕性(xing)(xing)更高(gao)。而經500-550℃高(gao)溫回(hui)火后,由于形成了(le)含鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)碳化物,降低了(le)固(gu)溶體中的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)含量,因(yin)此鋼的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)降低,一般應(ying)盡量不選擇在(zai)此溫度范圍(wei)內回(hui)火。
根據回(hui)火(huo)溫度對高(gao)碳(tan)高(gao)鉻鋼力(li)學性(xing)能和耐蝕性(xing)影響的試驗結果,該類鋼一般選(xuan)擇在160~200℃內(nei)回(hui)火(huo)。當不銹(xiu)鋼零件進(jin)行(xing)最后(hou)的磨削成形后(hou),為了消(xiao)除(chu)其磨削應力(li),還應該在130~140℃進(jin)行(xing)低溫消(xiao)應力(li)回(hui)火(huo)。