淬回火温度对6Cr13马氏体不锈钢组织的影响

　　6Cr13马氏体不锈钢(0.63%C-12.7%Cr)，也称440M，主要用于制作剃须刀片。其主要特点为碳化物颗粒细小且弥散，淬回火处理后硬度接近高碳高铬马氏体不锈钢440A，但不含贵重元素钼，而且由于碳化物颗粒细小，无粗大的一次碳化物，使得淬回火处理后的韧性更好^[1]。

　　对马氏体不锈钢来说，淬回火处理的温度和时间可以影响钢在奥氏体化时溶解的碳、铬含量，从而影响其马氏体开始转变温度(Ms) 、马氏体类型以及碳化物数量^[2-3]; 而马氏体开始转变温度影响转变后的马氏体数量; 马氏体数量、类型及基体中碳化物颗粒的大小、数量、分布对不锈钢的硬度，耐蚀性及耐磨性等都有很大的影响。因此，本文研究了不同淬回火处理对6Cr13 钢硬度及显微组织的影响。

　　1 试验材料及方法

　　试验材料采用50kg真空感应炉冶炼，浇注成Φ160mm×300mm钢锭，化学成分见表1。然后使用550mm热轧机轧制成5mm厚的钢板，热轧板退火温度为890℃，保温时间40h，然后以50℃/h冷却至室温出炉，最后冷轧至2mm厚冷轧板。

　　冷轧板金相组织浸蚀剂为氢氟酸∶ 酒精∶ 硝酸=1:90:10，显微组织见图1，碳化物颗粒细小且分布均匀。淬火处理温度为980和1080℃，保温5min，回火温度分别为200、250、300、350和400℃，回火时间30min。

　　2 试验结果与分析

　　图2为两种淬回火处理对6Cr13钢硬度的影响。可以看出，1080℃淬火后硬度为61HRC，高于980℃淬火后的硬度(51HRC)。通过透射电镜分析发现，1080℃ 淬火后，组织基本全部为孪晶马氏体(见图3(a))，而980℃淬火后，组织则为大量板条马氏体+少量孪晶马氏体(见图3(b)) 。这可能是由于在1080℃淬火时，碳化物分解较多，使得奥氏体中溶解的碳含量较高(见表2); 而980℃淬火时，奥氏体中溶解的碳含量较低造成^[2]。

　　随回火温度升高，硬度逐渐降低; 回火温度对1080℃ 淬火后硬度影响较大，而对980℃淬火后硬度影响较小。这可能是因为980℃淬火时，奥氏体中碳及铬含量较低，Ms较高，当形成马氏体组织时，同时产生马氏体的自回火效应，导致低温回火对其硬度影响较小。当回火温度达到300℃时，硬度最低，超过300℃回火，硬度再次升高，这有可能是高温回火导致碳化物粒子析出，产生二次硬化效应导致。同样，使用透射电镜对不同回火处理后的样品进行分析，组织未见明显变化。

　　3 结论

　　1) 980℃淬火后，6Cr13钢组织为板条马氏体+少量孪晶马氏体; 1080℃淬火后，组织基本全部为孪晶马氏体。