9SiCr钢

9SiCr是一种专用刀具钢，也可用来制造机床附件和冷作模具，如打印模、滚齿模、搓丝板、冷冲模等，目前正逐步应用到载荷较大的模具，部分用来取代Cr12钢。由于钢中铬和硅元素的共同作用，使钢材的淬透性提高。钢中合金元素硅起固溶强化作用，同时使钢的临界点提高，淬火后的残留奥氏体较少，回火稳定性也较高1。

退火工艺9SiCr钢球化退火工艺有两种：一种是常规球化退火工艺，将工件加热到800℃～810℃，保温2～4 h，然后缓慢冷却到500℃左右出炉；另一种是等温球化退火工艺，将工件加热到800℃～810℃，保温2～4 h，速冷到700℃～720℃，再保温4～6 h、然后炉冷到500℃左右出炉，退火硬度低于或等于229 HBS。球化不良时，硬度偏高，难于机械加工。须锻造的钢材在球化退火后检查球化情况。不经锻造的钢材，需要检查原材料的球化情况。市场上供应的钢材1～5级都为合格，但重要工件必须控制在2～4级以内。一般来说，9SiCr钢球化退火后碳化物球都比较均匀、细小1。

组织和性能采用锻造余热淬火一高温回火的超细化处理工艺取代常规球化退火工艺，可获得均匀而细小的点状碳化物，基本上可以消除碳化物偏析和液析，最后压低温度淬火，最终可获得双细化的淬火组织，从而可以大幅度提高模具性能。

等温淬火，可以获得下贝氏体+马氏体+残留奥氏体+剩余碳化物的混合组织。如能获得体积分数为30%左右的下贝氏体，则等温淬火后的工件可以获得强度和韧性的最佳配合。等温温度在170℃～300℃选择。高温等温，强度和硬度较低；低温等温，下贝氏体转变较慢，转变量较少。等温温度的高低、下贝氏体数量的多少，不但影响工件的强韧性，而且还会影响工件变形量1。

失效形式（1）表面脱碳

9SiCr钢有脱碳敏感性。一般来说，毛坯上的脱碳层都已被机械加丁时切削掉了，最后检测到的脱碳层是淬火加热时的脱碳层。高碳低合金钢的淬火脱碳层有共同的组织特征。若钢严重脱碳时，表面低碳马氏体淬火组织中出现网状铁素体，甚至出现连续分布的铁素体纯脱碳层，此时试样须浸蚀到出现铁素体晶界为准，不能只看到试样表层呈白色就判为纯脱碳层。脱碳严重到出现纯脱碳层时，脱碳总深度就可能大于精磨余量，工件可能要报废。

（2）碳化物偏析

9SiCr钢中的碳化物分布一般都比较均匀、细小，但是如果冶炼质量太差，也可能出现例外情况。例如，碳化物呈严重带状分布、钢材中硅酸盐杂质超标等，都会造成不良后果1。

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张尉 - 副教授 - 西南大学