馬氏體型不銹鋼有良好的淬火性能,即使是截面積很大的工件,也可在空冷條件下實(shí)現(xiàn)淬火硬化。
為比較馬氏體型不銹鋼與其他碳含量相同的碳素鋼、合金鋼的淬火性能,用等溫相變曲線進(jìn)行了分析。結(jié)果表明其珠光體相變時(shí)間延遲,曲線鼻部的溫度上升。其中鎳使珠光體相變明顯推遲,只需添加1%即可大大改善淬火性能,但回火過程則需要相當(dāng)長的時(shí)間。
馬氏體型不銹鋼中的合金元素可改變鋼的Ms點(diǎn)。其中碳的影響尤為顯著,碳的濃度高時(shí)Ms點(diǎn)向低溫方向移動(dòng),易生成殘留奧氏體。以13%Cr鋼為例,在淬火加縶溫度為1180℃時(shí),在碳含量大于0.80%的情況下Ms點(diǎn)降至室溫以下。生成物為過冷奧氏體相組織。但由于也隨之生成了殘留奧氏體,因此淬火硬度也下降了,對(duì)于高碳馬氏體型不銹鋼來說,為避免該現(xiàn)象的發(fā)生和殘留奧氏體相變引起的尺寸變化,需在粹火后通過進(jìn)行低溫處理來盡量減少殘留奧氏體的存在。
對(duì)于馬氏體型不銹鋼,進(jìn)行淬火處理后還需進(jìn)行回火處理。一般將這兩者連在一起統(tǒng)稱為淬火回火處理。進(jìn)行回火處理是將由奧氏體相的相變得到的馬氏體進(jìn)行回火,其目的是為改善馬氏體型不銹鋼的拉伸性能和得到高的持久強(qiáng)度和屈強(qiáng)比。回火后在其基體中過飽和固溶的碳形成碳化物析出,且隨時(shí)間的延長逐漸形成穩(wěn)定相。是采用低溫回火還是采用高溫回火,依成分和使用目的而異。低碳馬氏體型不銹鋼在440-540℃進(jìn)行回火時(shí)顯著變脆,發(fā)生常說的二次硬化。由于此問題的產(chǎn)生不是夾雜元素的偏析等原因造成的,因此為同時(shí)照顧到韌性、拉伸性能和耐應(yīng)力腐蝕性能,應(yīng)盡可能在高溫下進(jìn)行回火,也可通過添加鉬、鎢和釩等元素來改善性能。