Изменение микротвердости

Нержавеющие стали мартенситного класса после закалки отличаются высокой прочностью, коррозионной стойкостью и низкой пластичностью. Прочность и твердость этих сталей в закаленном состоянии повышаются с увеличением содержания углерода. Отпуск резко повышает пластичность и ударную вязкость, снижая прочность и коррозионную стойкость. Стали с низким содержанием углерода (С0,01%) практически не закаливаются. Структура сталей с содержанием углерода (0,1-0,4% С) после закалки на воздухе или в масле полностью мартенситная (при нагреве выше ~1050°С возможно появление небольших количеств б-феррита). Стали мартенситного класса имеют низкую теплопроводность и образуют в процессе нагрева или охлаждения смешанные структуры. Поэтому при термическом воздействии (нагрев, охлаждение, сварка) возникают большие термические напряжения, связанные с неравномерным нагревом и неодинаковыми локальными объемными изменениями. Эти напряжения могут приводить к саморастрескиванию деталей, изделий и конструкций в закаленном состоянии или при сварке. Потому после закалки немедленно проводится отпуск, а сварные швы подвергаются соответствующей термической обработке.

Если необходимо сохранить высокую твердость, прочность и коррозионную стойкость сталей типа XI3, то проводят низкий (до 400 °С) отпуск для снятия закалочных напряжений. Проводить отпуск в интервале температур 400-600 °С не рекомендуется из-за резкого снижения ударной вязкости и коррозионной стойкости, так как это зона интенсивного образования карбидов типа Ме2зС6.

Выделение карбидов происходит по границам зерен. В образовании   карбидной фазы участвует   практически   весь углерод, успевающий продиффундировать из тела зерна. Хром же берется только из приграничной зоны (слишком мала скорость диффузии). В результате приграничная зона сильно обедняется хромом, сталь подвержена интеркристаллитной коррозии. При отпуске ниже 400 и выше 600°С интеркристаллитная коррозия не проявляется, так как карбиды хрома ниже 400 °С не выделяются, а при температурах выше 600 °С хром диффундирует с достаточной скоростью, чтобы не допустить обеднения границ зерен при возможном выделении хромистых карбидов.