95Cr18、90Cr18MoV、102Cr17Mo、68Cr17、85Cr17、108Cr14Mo4V 等鋼屬于高碳高鉻型馬氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang),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=14%~18%8%的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)碳(tan)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)具有(you)較(jiao)好的(de)(de)(de)淬透(tou)性(xing),以95Cr18為(wei)例,為(wei)了得到(dao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)淬火(huo)硬度(du)、較(jiao)少(shao)的(de)(de)(de)殘(can)(can)留奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)量和良好的(de)(de)(de)耐蝕性(xing),其(qi)(qi)淬火(huo)加熱(re)溫度(du)宜選(xuan)擇1050~1100℃,一般(ban)采(cai)用(yong)(yong)油冷卻,也可用(yong)(yong)空冷(薄(bo)壁件(jian))或(huo)(huo)在100~150℃的(de)(de)(de)熱(re)油中(zhong)(zhong)(zhong)冷卻。但大(da)的(de)(de)(de)工(gong)件(jian)必(bi)須(xu)采(cai)用(yong)(yong)油冷,空冷或(huo)(huo)熱(re)油冷只適用(yong)(yong)于薄(bo)壁件(jian)的(de)(de)(de)淬火(huo)冷卻。對(dui)于大(da)型(xing)和形狀復雜的(de)(de)(de)零(ling)件(jian),為(wei)了減(jian)(jian)少(shao)零(ling)件(jian)的(de)(de)(de)變形和開(kai)裂(lie),可以采(cai)用(yong)(yong)等溫淬火(huo)或(huo)(huo)分(fen)級淬火(huo)。淬火(huo)后鋼(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)組織為(wei)隱晶馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)、殘(can)(can)留奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)和細粒(li)狀的(de)(de)(de)碳(tan)化(hua)物(wu)。在淬火(huo)后的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)碳(tan)高(gao)(gao)(gao)鉻(ge)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)殘(can)(can)留奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)量較(jiao)高(gao)(gao)(gao),如95Cr18不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang),在1050℃和1100℃淬火(huo)后,鋼(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)殘(can)(can)留奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)含量(質量分(fen)數(shu))分(fen)別為(wei)22%和70%。為(wei)了提(ti)高(gao)(gao)(gao)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)零(ling)件(jian)的(de)(de)(de)硬度(du)和使用(yong)(yong)過程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)尺(chi)寸穩定性(xing),零(ling)件(jian)淬火(huo)后應在-75~80℃的(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)下再(zai)進行(xing)冷處理,從(cong)而使鋼(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)殘(can)(can)留奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)量(質量分(fen)數(shu))減(jian)(jian)少(shao)至10%~15%,其(qi)(qi)硬度(du)和抗彎強(qiang)度(du)有(you)所提(ti)高(gao)(gao)(gao),尤其(qi)(qi)是接觸疲勞強(qiang)度(du)將顯著(zhu)提(ti)高(gao)(gao)(gao),但鋼(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)沖(chong)擊(ji)韌(ren)度(du)則明顯下降(jiang)。因(yin)此,對(dui)于制造承受高(gao)(gao)(gao)沖(chong)擊(ji)負荷的(de)(de)(de)零(ling)件(jian),在選(xuan)用(yong)(yong)冷處理時應慎重考慮。
為了提高高碳高鉻馬(ma)氏體不銹鋼(gang)(gang)(gang)零件淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)后和淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)并(bing)經冷(leng)處理后的(de)(de)(de)組織穩(wen)定性(xing),消除內應力,提高鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)綜(zong)合力學(xue)性(xing)能(neng),必(bi)須進行回(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)。這(zhe)類鋼(gang)(gang)(gang)采用冷(leng)處理后可獲得(de)的(de)(de)(de)回(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)硬度(du)較油淬(cui)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)回(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)硬度(du)高1~3HRC。在150-400℃的(de)(de)(de)溫度(du)范圍(wei)(wei)內回(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)后,馬(ma)氏體中的(de)(de)(de)鉻含量(liang)幾乎不變,在沸水、蒸汽、濕(shi)空(kong)(kong)氣、干燥空(kong)(kong)氣和冷(leng)態(tai)的(de)(de)(de)有機酸中均很穩(wen)定,但相比(bi)較,在200℃以(yi)下回(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo),其耐(nai)蝕性(xing)更高。而經500-550℃高溫回(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)后,由于形(xing)成了含鉻的(de)(de)(de)碳化物,降(jiang)(jiang)低了固溶體中的(de)(de)(de)鉻含量(liang),因此鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)降(jiang)(jiang)低,一般應盡量(liang)不選(xuan)擇在此溫度(du)范圍(wei)(wei)內回(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)。
根據回火(huo)溫度對(dui)高碳高鉻鋼(gang)力(li)學(xue)性(xing)能和耐蝕性(xing)影(ying)響的試驗結(jie)果,該類(lei)鋼(gang)一般選(xuan)擇在(zai)160~200℃內回火(huo)。當不銹鋼(gang)零件(jian)進行最后(hou)的磨削成形后(hou),為(wei)了消除其磨削應(ying)力(li),還應(ying)該在(zai)130~140℃進行低溫消應(ying)力(li)回火(huo)。