前已述及Cr13鋼鑄件，尤其是形狀復雜的鑄件，如葉輪、導翼等，會由于組織中含有較多的δ鐵素體，不僅影響機械性能，降低韌性，而且，自高溫冷卻過程中產生的脆化會導致產生裂紋（有時稱鐵索體裂紋）。因此，δ鐵素體的存在成為Cr13鑄鋼的特殊問題。如果δ鐵素體呈細粒狀、彌散分布時情況稍好些，而以較大塊狀存在或沿品界析出時，則會造成重大危害，且，δ鐵素體一旦形成，由于鉻的擴散速度慢，在熱處理加熱保溫過程中也不易消除。為減少Cr13型不銹鑄鋼中的8鐵素體，雖然用碳、氮、錳、鈷元素可以改善，但有的作用不明顯，有的會有其他的不利作用。因此，以加入0.5%~1.5%鎳元素來詞整組織成為有效的方法。鎳是擴大γ相區的元素，具有穩定組織的作用，鎳的加入還改變了相變點，見圖4-33,并使奧氏轉變曲線右移，見圖4-34。
鎳(nie)的(de)(de)這種作用(yong)為材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)熱處(chu)理帶來好處(chu)，在比(bi)較緩慢的(de)(de)冷條件下能(neng)獲得馬氏(shi)體組織，并提(ti)高鋼的(de)(de)淬透性，使該(gai)材(cai)料(liao)(liao)熱處(chu)理具有新的(de)(de)特點(dian)。鎳(nie)元(yuan)素的(de)(de)加(jia)入還明顯改善了材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)焊接性能(neng)。
ZG1Cr13Ni及(ji)國外(wai)一些相似材料的成(cheng)分(fen)和性能標準(zhun)參見表 4-11 和 表 4-12。
1. 退火
由于(yu)鎳元素的(de)存在，已(yi)經使(shi)ZG1Cr13Ni 的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)曲(qu)線(xian)比ZG1Cr13的(de)曲(qu)線(xian)右(you)移，增加了奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)的(de)穩(wen)(wen)定(ding)性，如果(guo)采(cai)用較高(gao)(gao)的(de)退(tui)(tui)(tui)(tui)火(huo)溫度(du)(du)，會(hui)進一步增加碳、鉻、鎳向奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)的(de)溶解量，促進奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)更穩(wen)(wen)定(ding)，在退(tui)(tui)(tui)(tui)火(huo)冷(leng)卻過(guo)程(cheng)中，穩(wen)(wen)定(ding)的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不易發生珠光(guang)體(ti)轉(zhuan)變(bian)，而轉(zhuan)變(bian)成貝氏(shi)(shi)(shi)體(ti)或部(bu)分馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)，使(shi)退(tui)(tui)(tui)(tui)火(huo)后的(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)升高(gao)(gao)。我們曾經將其與ZG1Cr13用850~900℃同時加熱退(tui)(tui)(tui)(tui)火(huo)，結果(guo)ZG1Cr13Ni的(de)退(tui)(tui)(tui)(tui)火(huo)硬(ying)(ying)度(du)(du)達到260~280HBS.所以，這種鋼的(de)退(tui)(tui)(tui)(tui)火(huo)溫度(du)(du)應(ying)降低至750~800℃,保溫后爐冷(leng)至550℃以下出爐，退(tui)(tui)(tui)(tui)火(huo)后硬(ying)(ying)度(du)(du)應(ying)低于(yu)220HBS。
2. 淬火
ZG1Cr13Ni的常用淬火加(jia)熱(re)溫(wen)度(du)(du)為(wei)1000~1050℃,與不(bu)含鎳(nie)的ZG1Cr13相比(bi)，淬火溫(wen)度(du)(du)有所提高(gao)，這是為(wei)了使(shi)碳和合金元素較(jiao)充分(fen)地(di)溶解，且不(bu)必(bi)擔心(xin)較(jiao)高(gao)溫(wen)度(du)(du)加(jia)熱(re)會引起(qi)8鐵素體(ti)形成和晶粒長大(da)等問(wen)題。淬火后可獲較(jiao)高(gao)的硬度(du)(du)，達430HB以上。
淬火后(hou)的冷(leng)卻可以采用(yong)空冷(leng)。如(ru)果采用(yong)油冷(leng)，可提(ti)高沖擊韌性值。
3. 回火
ZG1Cr13Ni主要(yao)用(yong)來制作有(you)一定耐腐蝕和綜合(he)機械性(xing)能要(yao)求的構(gou)件。所以，一般在淬火后，采用(yong)高(gao)溫回(hui)火，回(hui)火溫度根(gen)據對材(cai)料強韌比的不同要(yao)求，可(ke)用(yong)650~760℃加熱，保溫后空氣冷卻。
淬火(huo)并高溫回火(huo)組織為具(ju)有(you)馬氏體(ti)形(xing)態(tai)的索氏體(ti)，可能有(you)少量δ鐵素(su)體(ti)。
相似鋼種(zhong)（J1S-SCS1)的回火溫度(du)與機械性能關系(xi)見圖4-35。
4. ZG1Cr13Ni熱處理應注意的問題
ZG1Cr13Ni常(chang)用于制造(zao)有(you)耐腐蝕性、耐沖刷性和一定綜(zong)合性能(neng)要求的鑄件，所以，熱處理對材料發揮(hui)這些(xie)作用有(you)重要的意義。
a. 合(he)理控(kong)制鎳含量是保證熱處(chu)理效果的基本條件(jian)
前已述及，鎳(nie)(nie)(nie)(nie)元素(su)的(de)(de)添(tian)加對(dui)這種(zhong)鋼(gang)有重要的(de)(de)作(zuo)(zuo)用，所以(yi)(yi)，在實(shi)際生(sheng)產(chan)中(zhong)，對(dui)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)含(han)量(liang)的(de)(de)控制(zhi)是重要的(de)(de)，特(te)別是有些標準(zhun)中(zhong)把鎳(nie)(nie)(nie)(nie)含(han)量(liang)標示為(wei)不大于1.00,容(rong)易使人們對(dui)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)的(de)(de)含(han)量(liang)產(chan)生(sheng)誤解。其實(shi)，在生(sheng)產(chan)實(shi)踐(jian)中(zhong)，對(dui)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)有一個最佳的(de)(de)控制(zhi)范圍，一般為(wei)0.5%~0.8%.鎳(nie)(nie)(nie)(nie)含(han)量(liang)太低，作(zuo)(zuo)用不明顯，特(te)別是當(dang)碳(tan)量(liang)為(wei)下(xia)限、鉻量(liang)為(wei)上限時，組(zu)織中(zhong)的(de)(de)δ鐵(tie)素(su)體量(liang)難以(yi)(yi)保持在理想(xiang)范圍，將引起鑄(zhu)造(zao)裂紋或熱處理裂紋和韌性指(zhi)標偏低。
鎳(nie)量太高，淬火(huo)(huo)(huo)(huo)時的(de)(de)殘(can)留奧氏體(ti)多，在以后的(de)(de)回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)冷卻(que)過程中，會有新的(de)(de)馬(ma)氏體(ti)生成，從而(er)使零件硬度升高，脆性增(zeng)加。如(ru)果遇到這(zhe)種情況，可以再進行一(yi)次回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)，回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)溫(wen)(wen)度可按第一(yi)次回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)溫(wen)(wen)度或略低于(yu)第一(yi)次回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)溫(wen)(wen)度。使第一(yi)次回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)產生的(de)(de)馬(ma)氏體(ti)進行回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)轉變(bian)，可有較好的(de)(de)效(xiao)果。
b. 淬火、回火后硬度(du)高的可能原因(yin)和挽救措施
在(zai)正常回(hui)(hui)火(huo)(huo)的情(qing)況下(xia)，檢查硬(ying)(ying)度(du)(du)高(gao)(gao)于(yu)標(biao)準規定硬(ying)(ying)度(du)(du)，當檢測機械性(xing)能時，常常是(shi)塑性(xing)、韌(ren)性(xing)不足(zu)，強(qiang)(qiang)度(du)(du)偏高(gao)(gao)，產(chan)生這種現象的原因(yin)除(chu)了(le)前面說的鎳元(yuan)素含量偏高(gao)(gao)外，淬(cui)火(huo)(huo)溫度(du)(du)偏高(gao)(gao)也(ye)會引起回(hui)(hui)火(huo)(huo)后硬(ying)(ying)度(du)(du)升高(gao)(gao)，這是(shi)因(yin)為淬(cui)火(huo)(huo)溫度(du)(du)高(gao)(gao)，使(shi)碳和(he)合金元(yuan)素過(guo)量固溶于(yu)奧氏(shi)(shi)體(ti)中，增(zeng)加了(le)奧氏(shi)(shi)體(ti)穩定性(xing)，淬(cui)火(huo)(huo)后有較多殘(can)留奧氏(shi)(shi)體(ti)，這部分殘(can)留奧氏(shi)(shi)體(ti)在(zai)回(hui)(hui)火(huo)(huo)過(guo)程中發生馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)轉變，使(shi)回(hui)(hui)火(huo)(huo)組織(zhi)中產(chan)生了(le)淬(cui)火(huo)(huo)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)，致使(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)、強(qiang)(qiang)度(du)(du)增(zeng)高(gao)(gao)，塑韌(ren)性(xing)下(xia)降。
這種硬度偏高的問題，可以在原工藝回火溫度或略低于原回火溫度的溫度范圍再一次回火。應注意，不能隨意用提高回火溫度的方法來降低硬度，因為鋼的回火溫度已經接近Ac1溫度，提高回火溫度就有可能高于Ac1轉變點，冷卻后組織會變化，不屬正常調質組織，同樣不能滿足要求的性能指標。
