4Cr13、9Cr18、9Cr18Mo、9Cr18MoV 等鋼號已屬于過共析馬氏體不銹鋼，淬火后即可獲得馬氏體及碳化物的組織，具有很高的硬度。主要用于要求高硬度、高耐磨性的刀具、軸承、軸套等零部件。有時也用于制造有耐腐蝕性要求的彈性元件，如彈簧等。
1. 退火(huo)
這類過共(gong)析馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼根據(ju)處理目的(de)、作用，可采用完(wan)全退(tui)(tui)火、等溫退(tui)(tui)火和低溫退(tui)(tui)火，工藝方法(fa)見3Cr13不(bu)銹(xiu)鋼退(tui)(tui)火部分(fen)的(de)內(nei)容。
4Cr13、9Cr18鋼完全退火后(hou)的(de)機械性能實測(ce)值見(jian)表(biao)4-9。
2. 淬火
這類鋼因(yin)其(qi)含碳量較高(gao)，組織中存在較多的(de)(de)合金碳化(hua)物(wu)，所以，淬(cui)(cui)火(huo)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)應(ying)適(shi)當提高(gao)一些，以保證(zheng)合金碳化(hua)物(wu)能(neng)夠(gou)充分(fen)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)。加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)時(shi)不(bu)易溶(rong)(rong)解(jie)(jie)的(de)(de)碳化(hua)物(wu)對(dui)阻止(zhi)晶粒長大有一定(ding)的(de)(de)作用(yong)，也保證(zheng)了提高(gao)淬(cui)(cui)火(huo)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)可行性。一般來說，4Cr13、9Cr18鋼的(de)(de)淬(cui)(cui)火(huo)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)可用(yong)1050~1080℃,9Cr18MoV的(de)(de)淬(cui)(cui)火(huo)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)可用(yong)1060~1090℃.應(ying)嚴格控制加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)速度(du)（見3Cr13相關(guan)部(bu)分(fen)）。進一步提高(gao)淬(cui)(cui)火(huo)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)除了要引起晶粒長大外，還可能(neng)因(yin)奧氏(shi)體中溶(rong)(rong)入過量的(de)(de)碳和合金元素，提高(gao)了奧氏(shi)體穩定(ding)性，可能(neng)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)殘留奧氏(shi)體的(de)(de)數量，見圖4-26,并使淬(cui)(cui)火(huo)硬度(du)下(xia)降，見圖4-27。
這類鋼用(yong)于高硬(ying)度的條(tiao)件下，淬火后硬(ying)度很(hen)高，并采(cai)(cai)用(yong)低溫回火，熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)后只能采(cai)(cai)用(yong)磨削或(huo)拋光加(jia)(jia)工，不宜(yi)進行其他(ta)機(ji)械(xie)加(jia)(jia)工，因此，淬火加(jia)(jia)熱(re)(re)設(she)備(bei)最好采(cai)(cai)用(yong)真(zhen)空加(jia)(jia)熱(re)(re)爐或(huo)保護(hu)氣氛爐。采(cai)(cai)用(yong)一般空氣介質(zhi)加(jia)(jia)熱(re)(re)爐時，工件表面應進行防氧(yang)化和脫碳防護(hu)處(chu)理(li)(li)，以(yi)防工件表面脫碳、氧(yang)化。
淬火冷卻介質(zhi)應采用(yong)油(you)性(xing)介質(zhi)。采用(yong)空氣冷卻會使(shi)工件表面脫碳、氧化、降低硬度。
4Cr13、9Cr18 不銹鋼的相變(bian)點(dian)見表4-10。
4Cr13鋼奧(ao)氏(shi)體等(deng)溫(wen)轉變(bian)曲(qu)線見圖4-28,奧(ao)氏(shi)體連續轉變(bian)曲(qu)線見圖4-29。
3. 回火
這類鋼主(zhu)要(yao)用(yong)于要(yao)求高硬(ying)度、高耐(nai)(nai)磨性能的制件，淬火(huo)后一般(ban)(ban)采用(yong)低溫回(hui)(hui)火(huo)。如制造刀具、量(liang)具、軸承套(tao)圈、鋼球等可用(yong)150~170℃回(hui)(hui)火(huo)，硬(ying)度大(da)于60HRC;一般(ban)(ban)耐(nai)(nai)磨件用(yong)200~240℃回(hui)(hui)火(huo)，硬(ying)度保證在55~60HRC。
4Cr13不銹(xiu)鋼制造軸套時，可在表(biao)面(mian)淬火(huo)后在360~400℃區間(jian)回火(huo)，表(biao)面(mian)硬度可達45~50HRC,在200~240℃區間(jian)回火(huo)，硬度可達50~55HRC.
4Cr13不銹鋼用于制(zhi)作彈(dan)性元件(jian)、彈(dan)簧時(shi)，可用450~500℃溫度(du)回火，在保證硬度(du)45~50HRC條件(jian)下，還具有較高的(de)彈(dan)性。4Cr13鋼在1050℃加熱油冷(leng)淬火經480℃回火后的(de)金相組織見圖4-30。
4Cr13不銹鋼一般不在(zai)高溫回火(huo)(huo)(huo)時使用(yong)，但有時為表(biao)面(mian)淬火(huo)(huo)(huo)或整體(ti)淬火(huo)(huo)(huo)作組(zu)織(zhi)準備，在(zai)粗(cu)加工后(hou)(hou)進行調質處理，淬火(huo)(huo)(huo)后(hou)(hou)在(zai)650~700℃區(qu)間回火(huo)(huo)(huo)，硬度可達280~320HB。
9Cr18型馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼在用做制造(zao)高硬(ying)度(du)，并且要求組織(zhi)、尺(chi)寸高度(du)穩(wen)定狀(zhuang)態的零(ling)件時，在淬(cui)火后(hou)、回火前增(zeng)加(jia)一(yi)道冷(leng)處(chu)理(li)工序，即在－78~-60℃之間冰(bing)冷(leng)處(chu)理(li)，以保證淬(cui)火殘(can)留(liu)(liu)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)充分轉變成馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，盡量減少回火后(hou)的殘(can)留(liu)(liu)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)量。有資料報道，9Cr18鋼在經(jing)1050℃加(jia)熱淬(cui)火后(hou)，殘(can)留(liu)(liu)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)可(ke)(ke)達25%本右，經(jing)－70℃冰(bing)冷(leng)處(chu)理(li)后(hou)，殘(can)留(liu)(liu)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)可(ke)(ke)減少到10%~15%硬(ying)度(du)可(ke)(ke)提高2~3HRC,還可(ke)(ke)保證零(ling)件在長期使(shi)用過(guo)程(cheng)中組織(zhi)和尺(chi)寸的穩(wen)定性。
回火后的冷卻方(fang)式可(ke)用空冷。
4Cr13、9Cr18鋼回火溫度(du)與(yu)硬(ying)度(du)的關系見圖4-31和圖4-32。
4. 熱處理時應注意的問題
這類(lei)鋼(gang)屬過共析馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)，含碳、鉻量都較(jiao)高，尤其9Cr18型鋼(gang)碳含量更高。所(suo)以，熱處理時，首先要注(zhu)意防止淬火(huo)(huo)裂(lie)紋，采取(qu)控制加熱升溫(wen)速(su)度(du)，控制冷卻(que)出油溫(wen)度(du)，及時回火(huo)(huo)等(deng)措施(shi)，可參見3Cr13不(bu)銹(xiu)鋼(gang)熱處理的相關內容。
另一個需(xu)要注意的(de)(de)問題是控制(zhi)淬(cui)火(huo)(huo)殘(can)留(liu)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)量。適當選(xuan)用淬(cui)火(huo)(huo)加(jia)熱溫(wen)度(du)(du)，防止(zhi)因淬(cui)火(huo)(huo)加(jia)熱溫(wen)度(du)(du)過高(gao)，碳及鉻過量溶解，增加(jia)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)穩(wen)定度(du)(du)，從而增加(jia)淬(cui)火(huo)(huo)后的(de)(de)殘(can)留(liu)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)。再就是采用洋火(huo)(huo)后經冷處理再回火(huo)(huo)的(de)(de)方法，促進已(yi)經存在的(de)(de)殘(can)留(liu)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)分解，也可達到控制(zhi)最終(zhong)組織(zhi)中(zhong)殘(can)留(liu)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)目的(de)(de)。
