2Cr13、3Cr13、4Cr13属中碳高铬型耐蚀马氏体不锈钢。常用的热处理工艺有软化处理、调质处理和淬火+回火等。
(1)软化处理 由于该类钢的淬透性好,钢经锻轧后在空冷条件下也会获得马氏体组织,所以这类钢在锻轧后应缓慢冷却,并要及时进行软化处理。软化处理有两种方法:第一是进行高温回火,将锻轧件加热至700~ 800℃保温2~6h后空冷,使马氏体转变为回火索氏体;第二可采用完全退火,将锻轧件加热至840~ 900℃保温2~4h后,以≤25℃/h冷却至600℃后再空冷。经过软化处理后,2Cr13钢的硬度≤170HBW,3Cr13、4Cr13钢的硬度≤217HBW。
(2)调质处理 对于要求有良好的综合力学性能且耐腐蚀的塑料模具,常用2Cr13钢进行调质处理获得所需的使用性能。其调质工艺为:将经过软化处理的模具钢坯,加热至950~1050℃透烧后油冷或空冷,硬度≥45 HRC。回火温度为650~ 700℃,硬度为217~ 260HBW。该钢有回火脆性的倾向,因此回火后应采用油冷。2Cr13钢1050℃油淬后,不同回火温度与硬度的关系见下表:
(3)淬火+低温回火 对于截面尺寸较大、要求有良好耐磨性和耐腐蚀的塑料模具,常用3Cr13、4Cr13钢进行淬火+低温回火工艺获得所需的使用性能。其热处理工艺为:将经过软化处理的模具钢坯,加热至1000~1050℃,为减少淬火变形,应采用硝酸盐分级冷却,淬火组织为马氏体+碳化物+少量残留奥氏体,硬度为53~56HRC。回火温度为200~300℃,硬度为48~53HRC。