马氏体型铸造热强钢是一种高合金铸钢,抗氧化性较好,主要钢号有ZG2Cr13、ZG1Cr13、ZG1Cr11W2NiMoV等,其金相组织为马氏体+索氏体。
铬是马氏体型铸造热强钢的主要合金化元素,ωCr为10.5%~14%,其主强化作用是提高钢的抗氧化性,同时也起固溶强化作用,但也会形成铬的碳化物(Cr、Fe)7C3,使固溶体中铬贫化,并且这种碳化物还将从固溶体中吸收钼和钨而成为(Cr、Fe、Mo)23C6等多元碳化物,从而使钼和钨贫化。
因此,在马氏体型铸造热强钢中,不应忽视碳和其他辅助强化元素以及有关工艺措施的影响作用:
Cr13钢在高温下具有奥氏体组织,因铬含量高,钢的淬透性好,奥氏体在空冷条件下转变为马氏体。在作为热强钢使用时,可采用高温回火,最终获得马氏体+索氏体组织。
为了提高热强性,可往钢中加入钼(ωMo0.6%~0.8%)和钨(ωW1.7%~2.2%),以强化基体。钨与钼配合使用,效果较好。
为了强化晶粒周界,可往钢中加入少量钒(ωV0.20%~0.35%),以形成这些元素的硫化物和氧化物,并转移到炉渣中,从而使钢的晶界得以净化。但应注意,在加入钒的同时,应相应降低铬含量(ωCr降低1%~2%)。
为了充分发挥铬、钼等元素的强化作用,应严格控制钢中的碳含量,通常ωC在0.10%~0.23%之间。