1Cr13、2Cr13、3Cr13钢淬火冷却后,获得马氏体为基体的组织,因其固了碳,使晶格扭曲,存在较大的应力,组织不够稳定,不能直接应用,淬火后必须经回火再使用。
这三种牌号的马氏体不锈钢普遍应用于制造机械构件,要求具有良好的综合机械性能和一定的耐腐蚀性能,一般淬火后再经高温回火,即调质热处理状态下使用。回火温度可根据强韧性的要求选定在550~750℃之间,回火后的基体组织为索氏体,有的可能是保留淬火马氏体位向的板条状或粒状索氏体。1Cr13钢回火组织中还可能存在有淬火加热时未溶的铁素体。见图4-22。
对于3Cr13钢,已属于共析钢,淬火后或获得很高的硬度,也常用于制造有高硬度,高耐磨性能要求的零部件,如轴套、挡套、密封环等。这时可采用较低温度的回火或者表面淬火后低温回火,依据对使用硬度的要求,回火温度确定在200~350℃之间,可获得40~55HRC的硬度。而400~550℃之间的回火,由于组织中会析出弥散度很高的合金碳化物,耐腐蚀性降低,并产生较大的脆性,所以,一般不推荐采用,只有用其制作弹性元件时,才采用这一区间的温度回火,如3Cr13钢用于制造弹簧时,淬火油冷后在450℃左右回火,可保持硬度在45~50HRC。
1Cr13、2Cr13、3Cr13钢回火温度与硬度之间的关系曲线。
1Cr13、2Cr13、3Cr13钢按硬度要求选定的回火温度范围见表4-7。
硬度 |
钢号及回火温度(℃) |
|||
HRC |
HBS |
1Cr13 |
2Cr13 |
3Cr13 |
|
187~229 |
660~700 |
690~730 |
700~740 |
18~22 |
202~240 |
620~660 |
670~710 |
680~720 |
20~28 |
230~270 |
580~620 |
630~670 |
660~700 |
22~30 |
240~283 |
540~580 |
580~620 |
630~670 |
28~33 |
270~305 |
520~560 |
560~600 |
600~640 |
30~35 |
283~322 |
510~550 |
550~590 |
580~620 |
33~37 |
305~342 |
490~530 |
530~570 |
550~590 |
40~45 |
— |
— |
260~300 |
360~400 |
45~50 |
— |
— |
180~220 |
300~340 |
>50 |
— |
— |
— |
200~240 |
注:(1)本表回火温度的确定是以淬火空冷为基础的,如采用淬火油冷,可取各区间上限回火温度或再加10~20℃。
(2)零件有效尺寸大于60㎜时,回火温度取各区间下限或再降低10~20℃。
(3)硬度大于40HRC,一般指高频表面加热水冷或整体淬火油冷件。
这三种钢的回火冷却一般采用空冷,如果对韧性有更高的要求时,也可采用油冷却,特别是2Cr13钢油冷比空冷的韧性有较大幅度的提高。
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