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马氏体1Cr13、2Cr13、3Cr13钢淬火加热分析

　　1Cr13、2Cr13、3Cr13钢淬火的主人目的是要获得马氏体组织。即将其加热到Ac3以上的一个温度范围，使合金碳化物充分溶解，得到碳与铬较均匀的奥氏体，然后，以适当的速度冷却下来，最终获得马氏体组织。
　　淬火加热。Cr13型马氏体不锈钢因含有较高的铬含量，提高了Ac3相变点，又因大量的合金碳化物的存在，使组织中的碳和铬元素分布不均匀，其在加热过程中扩散速度缓慢，所以，为使碳化物充分溶解，得到成分均匀的马氏体组织，这类钢的淬火加热温度高于碳钢和合金结构钢，即提高淬火加热温度并适当延长保温时间。
　　该类钢导热性差，特别是在较低温度时，导热性更差，为防止加热过程中产生裂纹，保证零件的内外温差较小，在淬火加热时应控制加热速度，或先行预热。根据经验，在750℃以前，升温速度应不大于80℃/h。
　　1Cr13、2Cr13、3Cr13钢，因它们的含碳量不同，原始组织存在差异，所以，各自的淬火加热温度略有不同。
　　1Cr13钢由于含碳量较低，加热到淬火温度时，仍处于奥氏体和铁素体两相区的边缘部分，组织中会含有一定量的铁素体..
　　淬火冷却后，这部分未溶铁素体保留在淬火钢组织中。铁素体量的多少，首先与碳量有关.此外，铬的含量及钼、硅的残存量均会产生影响。淬火钢中铁素体的存在，对硬度、机械性能，尤其是冲击韧性会产生不良影响，所以，在对有较高机械性能要求的零件选用1Cr13钢时，应特殊提出成分控制条件。生产实践中发现，尽管1Cr13钢成分都在标准的合格范围内，但当实际含碳量低于0.11%，铬量处于上限时（＞13%组织中的铁素体含量可达到15%～20%，而实际上含碳量控制在0.12%～0.15%，含铬量在下限时（＜12%），则组织中的铁素体量可小于5%。
　　淬火加热温度对组织中的铁素体含量也产生影响。从图4-16可见，在成分一定时，加热温度在950～1100℃区间内，铁素体量保持在较低范围。随着加热温度升高，铁素体量明显增加。所以，在材料标准中推荐的1Cr13钢淬火加热温度为950～1000℃，但在实际生产中，为保证碳及合金元素的充分溶解，常取淬火加热温度在1000～1050℃。更高的加热温度会引起组织中的铁素体量增加及晶粒长大。
　　2Cr13、3Cr13钢相对于1Cr13钢来说，有更高的含碳量，一般情况下，淬火后组织中不会存在铁素体，淬火加热温度的确定主要是保证钢中的碳化物能充分溶解于奥氏体中，以保证淬火、回火后获得理想的机械性能和耐腐蚀性。实践证明，2Cr13、3Cr13钢淬火加热温度选择在980～1000℃且充分保温即可，实际生产中的加热温度略提高一些，2Cr13淬火加热温度通常取1000～1030℃，而3Cr13钢中碳化物偏多，实际生产中淬火加热温度取1020～1050℃即可。
　　更高的淬火加热温度不宜采用，因为更高的温度会引起奥氏体晶粒粗大，带来不良作用。
　　淬火加热温度更高还会引起淬火硬度下降，这主要是由于合金元素和碳的过分溶解，增加了奥氏体的稳定性，淬火会存在较多的残留奥氏体的原因。
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资料来源：东莞市弘超铜铝有限公司
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