馬氏體型鑄造熱強(qiáng)鋼是一種高合金鑄鋼,抗氧化性較好,主要鋼號(hào)有ZG2Cr13、ZG1Cr13、ZG1Cr11W2NiMoV等,其金相組織為馬氏體+索氏體。
鉻是馬氏體型鑄造熱強(qiáng)鋼的主要合金化元素,ωCr為10.5%~14%,其主強(qiáng)化作用是提高鋼的抗氧化性,同時(shí)也起固溶強(qiáng)化作用,但也會(huì)形成鉻的碳化物(Cr、Fe)7C3,使固溶體中鉻貧化,并且這種碳化物還將從固溶體中吸收鉬和鎢而成為(Cr、Fe、Mo)23C6等多元碳化物,從而使鉬和鎢貧化。
因此,在馬氏體型鑄造熱強(qiáng)鋼中,不應(yīng)忽視碳和其他輔助強(qiáng)化元素以及有關(guān)工藝措施的影響作用:
Cr13鋼在高溫下具有奧氏體組織,因鉻含量高,鋼的淬透性好,奧氏體在空冷條件下轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。在作為熱強(qiáng)鋼使用時(shí),可采用高溫回火,最終獲得馬氏體+索氏體組織。
為了提高熱強(qiáng)性,可往鋼中加入鉬(ωMo0.6%~0.8%)和鎢(ωW1.7%~2.2%),以強(qiáng)化基體。鎢與鉬配合使用,效果較好。
為了強(qiáng)化晶粒周界,可往鋼中加入少量釩(ωV0.20%~0.35%),以形成這些元素的硫化物和氧化物,并轉(zhuǎn)移到爐渣中,從而使鋼的晶界得以凈化。但應(yīng)注意,在加入釩的同時(shí),應(yīng)相應(yīng)降低鉻含量(ωCr降低1%~2%)。
為了充分發(fā)揮鉻、鉬等元素的強(qiáng)化作用,應(yīng)嚴(yán)格控制鋼中的碳含量,通常ωC在0.10%~0.23%之間。