4Cr13、9Cr18、9Cr18Mo、9Cr18MoV 等鋼號(hào)已屬于過(guò)共析馬氏體不銹鋼，淬火后即可獲得馬氏體及碳化物的組織，具有很高的硬度。主要用于要求高硬度、高耐磨性的刀具、軸承、軸套等零部件。有時(shí)也用于制造有耐腐蝕性要求的彈性元件，如彈簧等。
1. 退火
這類過(guò)共析馬氏體不銹鋼根據(jù)處理目的、作用，可采用完全退火、等溫退火和低溫退火，工藝方法見(jiàn)3Cr13不銹鋼退火部分的內(nèi)容。
4Cr13、9Cr18鋼完全退火后的機(jī)械性能實(shí)測(cè)值見(jiàn)表4-9。
2. 淬火
這類鋼因其含碳量較高，組織中存在較多的合金碳化物，所以，淬火加熱溫度應(yīng)適當(dāng)提高一些，以保證合金碳化物能夠充分溶解。加熱時(shí)不易溶解的碳化物對(duì)阻止晶粒長(zhǎng)大有一定的作用，也保證了提高淬火加熱溫度的可行性。一般來(lái)說(shuō)，4Cr13、9Cr18鋼的淬火加熱溫度可用1050~1080℃,9Cr18MoV的淬火加熱溫度可用1060~1090℃.應(yīng)嚴(yán)格控制加熱速度（見(jiàn)3Cr13相關(guān)部分）。進(jìn)一步提高淬火加熱溫度除了要引起晶粒長(zhǎng)大外，還可能因奧氏體中溶入過(guò)量的碳和合金元素，提高了奧氏體穩(wěn)定性，可能增加殘留奧氏體的數(shù)量，見(jiàn)圖4-26,并使淬火硬度下降，見(jiàn)圖4-27。
這類鋼用于高硬度的條件下，淬火后硬度很高，并采用低溫回火，熱處理后只能采用磨削或拋光加工，不宜進(jìn)行其他機(jī)械加工，因此，淬火加熱設(shè)備最好采用真空加熱爐或保護(hù)氣氛爐。采用一般空氣介質(zhì)加熱爐時(shí)，工件表面應(yīng)進(jìn)行防氧化和脫碳防護(hù)處理，以防工件表面脫碳、氧化。
淬火冷卻介質(zhì)應(yīng)采用油性介質(zhì)。采用空氣冷卻會(huì)使工件表面脫碳、氧化、降低硬度。
4Cr13、9Cr18 不銹鋼的相變點(diǎn)見(jiàn)表4-10。
4Cr13鋼奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線見(jiàn)圖4-28,奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線見(jiàn)圖4-29。
3. 回火
這類鋼主要用于要求高硬度、高耐磨性能的制件，淬火后一般采用低溫回火。如制造刀具、量具、軸承套圈、鋼球等可用150~170℃回火，硬度大于60HRC;一般耐磨件用200~240℃回火，硬度保證在55~60HRC。
4Cr13不銹鋼制造軸套時(shí)，可在表面淬火后在360~400℃區(qū)間回火，表面硬度可達(dá)45~50HRC,在200~240℃區(qū)間回火，硬度可達(dá)50~55HRC.
4Cr13不銹鋼用于制作彈性元件、彈簧時(shí)，可用450~500℃溫度回火，在保證硬度45~50HRC條件下，還具有較高的彈性。4Cr13鋼在1050℃加熱油冷淬火經(jīng)480℃回火后的金相組織見(jiàn)圖4-30。
4Cr13不銹鋼一般不在高溫回火時(shí)使用，但有時(shí)為表面淬火或整體淬火作組織準(zhǔn)備，在粗加工后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，淬火后在650~700℃區(qū)間回火，硬度可達(dá)280~320HB。
9Cr18型馬氏體不銹鋼在用做制造高硬度，并且要求組織、尺寸高度穩(wěn)定狀態(tài)的零件時(shí)，在淬火后、回火前增加一道冷處理工序，即在－78~-60℃之間冰冷處理，以保證淬火殘留奧氏體充分轉(zhuǎn)變成馬氏體，盡量減少回火后的殘留奧氏體量。有資料報(bào)道，9Cr18鋼在經(jīng)1050℃加熱淬火后，殘留奧氏體可達(dá)25%本右，經(jīng)－70℃冰冷處理后，殘留奧氏體可減少到10%~15%硬度可提高2~3HRC,還可保證零件在長(zhǎng)期使用過(guò)程中組織和尺寸的穩(wěn)定性。
回火后的冷卻方式可用空冷。
4Cr13、9Cr18鋼回火溫度與硬度的關(guān)系見(jiàn)圖4-31和圖4-32。
4. 熱處理時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題
這類鋼屬過(guò)共析馬氏體不銹鋼，含碳、鉻量都較高，尤其9Cr18型鋼碳含量更高。所以，熱處理時(shí)，首先要注意防止淬火裂紋，采取控制加熱升溫速度，控制冷卻出油溫度，及時(shí)回火等措施，可參見(jiàn)3Cr13不銹鋼熱處理的相關(guān)內(nèi)容。
另一個(gè)需要注意的問(wèn)題是控制淬火殘留奧氏體量。適當(dāng)選用淬火加熱溫度，防止因淬火加熱溫度過(guò)高，碳及鉻過(guò)量溶解，增加奧氏體穩(wěn)定度，從而增加淬火后的殘留奧氏體。再就是采用洋火后經(jīng)冷處理再回火的方法，促進(jìn)已經(jīng)存在的殘留奧氏體的分解，也可達(dá)到控制最終組織中殘留奧氏體的目的。
