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(guo)共析馬氏體不銹鋼根據處理目的(de)、作用，可采用完全(quan)退(tui)火、等溫退(tui)火和低溫退(tui)火，工藝方(fang)法見3Cr13不銹鋼退(tui)火部分的(de)內容。
4Cr13、9Cr18鋼完全退火后(hou)的(de)機(ji)械性能實測值見(jian)表(biao)4-9。
2. 淬火
這類(lei)鋼(gang)因其含碳量較(jiao)高，組織中(zhong)存在較(jiao)多的合(he)(he)金(jin)碳化物(wu)，所以，淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)加(jia)熱(re)(re)溫度(du)(du)應適當提高一(yi)(yi)些，以保證(zheng)合(he)(he)金(jin)碳化物(wu)能夠充分溶解。加(jia)熱(re)(re)時不易溶解的碳化物(wu)對阻止晶粒(li)長大(da)有一(yi)(yi)定的作(zuo)用，也保證(zheng)了提高淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)加(jia)熱(re)(re)溫度(du)(du)的可(ke)(ke)行性(xing)。一(yi)(yi)般來說，4Cr13、9Cr18鋼(gang)的淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)加(jia)熱(re)(re)溫度(du)(du)可(ke)(ke)用1050~1080℃,9Cr18MoV的淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)加(jia)熱(re)(re)溫度(du)(du)可(ke)(ke)用1060~1090℃.應嚴格(ge)控制(zhi)加(jia)熱(re)(re)速度(du)(du)（見(jian)3Cr13相關部分）。進一(yi)(yi)步提高淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)加(jia)熱(re)(re)溫度(du)(du)除了要引起晶粒(li)長大(da)外，還可(ke)(ke)能因奧(ao)氏體中(zhong)溶入(ru)過量的碳和(he)合(he)(he)金(jin)元素，提高了奧(ao)氏體穩定性(xing)，可(ke)(ke)能增加(jia)殘留奧(ao)氏體的數量，見(jian)圖4-26,并(bing)使淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)硬度(du)(du)下降(jiang)，見(jian)圖4-27。
這類鋼(gang)用于(yu)高硬度的條件(jian)(jian)下，淬(cui)火(huo)后(hou)硬度很(hen)高，并采用低溫回火(huo)，熱(re)處理后(hou)只能采用磨削或(huo)拋光加(jia)(jia)工(gong)，不宜進行(xing)其他(ta)機械加(jia)(jia)工(gong)，因此(ci)，淬(cui)火(huo)加(jia)(jia)熱(re)設備最好采用真空加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)或(huo)保護(hu)氣氛爐(lu)。采用一般空氣介質加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)時(shi)，工(gong)件(jian)(jian)表(biao)面應進行(xing)防氧化(hua)和脫碳(tan)防護(hu)處理，以防工(gong)件(jian)(jian)表(biao)面脫碳(tan)、氧化(hua)。
淬火(huo)冷(leng)卻介(jie)質應(ying)采用油性介(jie)質。采用空氣冷(leng)卻會使工件表面脫碳、氧(yang)化、降低硬度。
4Cr13、9Cr18 不銹鋼的相變點(dian)見表4-10。
4Cr13鋼奧(ao)氏體等溫轉(zhuan)變曲線(xian)見(jian)圖4-28,奧(ao)氏體連續轉(zhuan)變曲線(xian)見(jian)圖4-29。
3. 回火
這類鋼主要(yao)用(yong)(yong)于要(yao)求高硬(ying)度(du)、高耐(nai)磨性(xing)能的(de)制件，淬火(huo)后一(yi)般采用(yong)(yong)低溫回火(huo)。如制造(zao)刀具、量具、軸承(cheng)套圈、鋼球(qiu)等(deng)可用(yong)(yong)150~170℃回火(huo)，硬(ying)度(du)大于60HRC;一(yi)般耐(nai)磨件用(yong)(yong)200~240℃回火(huo)，硬(ying)度(du)保證在55~60HRC。
4Cr13不銹鋼制造軸套時，可(ke)在表面(mian)淬火后在360~400℃區(qu)(qu)間回火，表面(mian)硬(ying)度(du)可(ke)達(da)45~50HRC,在200~240℃區(qu)(qu)間回火，硬(ying)度(du)可(ke)達(da)50~55HRC.
4Cr13不銹鋼用(yong)于制作彈(dan)性元件(jian)、彈(dan)簧時，可用(yong)450~500℃溫度回火，在(zai)保證硬度45~50HRC條件(jian)下(xia)，還具有較高的彈(dan)性。4Cr13鋼在(zai)1050℃加熱(re)油冷淬火經480℃回火后的金相組織(zhi)見圖(tu)4-30。
4Cr13不銹(xiu)鋼(gang)一般不在高溫回(hui)火(huo)(huo)時使用，但有時為表面淬火(huo)(huo)或整體淬火(huo)(huo)作組(zu)織準備，在粗加工后進(jin)行調質(zhi)處理(li)，淬火(huo)(huo)后在650~700℃區間回(hui)火(huo)(huo)，硬度可達280~320HB。
9Cr18型馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼在(zai)(zai)用做(zuo)制造(zao)高硬度(du)，并且要求組織、尺寸(cun)高度(du)穩(wen)定(ding)狀(zhuang)態(tai)的零件(jian)時，在(zai)(zai)淬火(huo)后、回火(huo)前增加(jia)一道冷(leng)處理工序，即在(zai)(zai)－78~-60℃之間冰冷(leng)處理，以保(bao)證淬火(huo)殘(can)留奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)充分轉變成馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，盡量(liang)減(jian)少(shao)回火(huo)后的殘(can)留奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)量(liang)。有資料報道，9Cr18鋼在(zai)(zai)經(jing)1050℃加(jia)熱淬火(huo)后，殘(can)留奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)可達25%本(ben)右(you)，經(jing)－70℃冰冷(leng)處理后，殘(can)留奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)可減(jian)少(shao)到(dao)10%~15%硬度(du)可提高2~3HRC,還可保(bao)證零件(jian)在(zai)(zai)長期使(shi)用過程(cheng)中(zhong)組織和尺寸(cun)的穩(wen)定(ding)性。
回火后(hou)的冷卻方式可用空冷。
4Cr13、9Cr18鋼回火溫(wen)度與硬度的關系(xi)見圖(tu)4-31和圖(tu)4-32。
4. 熱處理時應注意的問題
這類鋼屬過共析(xi)馬氏體(ti)不銹鋼，含碳(tan)、鉻量都較高(gao)，尤其9Cr18型鋼碳(tan)含量更(geng)高(gao)。所以，熱處理(li)時，首先(xian)要(yao)注意(yi)防(fang)止(zhi)淬(cui)火裂紋，采取(qu)控制加熱升溫速度，控制冷卻出油溫度，及(ji)時回火等措施，可參見3Cr13不銹鋼熱處理(li)的(de)相關(guan)內容。
另一個需要注意的(de)(de)問題是(shi)控制(zhi)淬(cui)火殘留(liu)(liu)奧(ao)氏(shi)體(ti)量。適當(dang)選用(yong)淬(cui)火加(jia)(jia)熱溫度(du)，防止(zhi)因(yin)淬(cui)火加(jia)(jia)熱溫度(du)過高，碳(tan)及鉻過量溶解，增加(jia)(jia)奧(ao)氏(shi)體(ti)穩定(ding)度(du)，從(cong)而增加(jia)(jia)淬(cui)火后的(de)(de)殘留(liu)(liu)奧(ao)氏(shi)體(ti)。再(zai)就是(shi)采(cai)用(yong)洋火后經(jing)冷處理再(zai)回火的(de)(de)方(fang)法，促進已經(jing)存在的(de)(de)殘留(liu)(liu)奧(ao)氏(shi)體(ti)的(de)(de)分解，也可達(da)到控制(zhi)最終組織中(zhong)殘留(liu)(liu)奧(ao)氏(shi)體(ti)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。
