不銹鋼在國防工業、化學工業、石油工業及動力部門中應用得較多,而且很多產品不僅要求具有耐蝕性,而且要求具有較高的強度,因此大部分不銹鋼都要經過鍛造后使用。而不銹鋼與碳鋼相比不同的特點是:熱導率低,鍛造溫度范圍窄,過熱敏感性強,高溫下抗力大,塑性低等,這些都給鍛造生產帶來了許多困難,而且不同類型的不銹鋼鍛造工藝也有差別。下面介紹一下常用不銹鋼的類型和鍛造工藝特點。



1. 馬氏體(ti)不銹鋼 


  馬氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)的鍛(duan)造工藝特(te)點:


   a. 馬氏體類(lei)(20Cr13、40Cr13、14Cr17Ni2等)不銹鋼在加熱、冷卻過程中,其組(zu)織發(fa)生同素異構轉(zhuan)變。對于這一類(lei)鋼,最后一火的變形量無(wu)特殊要求(qiu)。


   b. 馬氏體不銹鋼鍛(duan)造(zao)加熱時要避免δ鐵素(su)體的形(xing)成,因為δ鐵素(su)體的出現(xian)會(hui)使鍛(duan)件形(xing)成裂紋(wen),要避免金屬加熱速度過快導致過熱。鍛(duan)件的表面脫碳會(hui)使鐵素(su)體形(xing)成過多,因此(ci)要將表面脫碳減小到最小程度。


   c. 馬(ma)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼在鍛造后容易產(chan)生(sheng)開裂(lie),這是因為鍛造后空(kong)冷(leng)時會出(chu)現馬(ma)氏(shi)體(ti)和碳化物組織(zhi),產(chan)生(sheng)的內應力較大,所以鍛后要緩(huan)慢冷(leng)卻,一般在200℃左右的砂坑(keng)或爐渣中緩(huan)冷(leng),從砂坑(keng)取出(chu)后要及時進行退火,防止(zhi)發生(sheng)斷裂(lie)。



2. 鐵素體不銹鋼


  鐵素(su)體不銹鋼鍛造特點:


   a. 鐵素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼的再結晶(jing)溫較(jiao)低(di)而速度較(jiao)快(kuai),因此(ci)在(zai)塑性變形過程中晶(jing)粒長大的傾(qing)向(xiang)較(jiao)大。鐵素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼在(zai)950℃以上晶(jing)粒長大較(jiao)快(kuai)。


   b. 鐵(tie)素(su)體不(bu)銹鋼鍛造性能受晶粒長大和(he)組織弱化的(de)限制(zhi)。例(li)如,對(dui)于美國405鋼(類似(si)06Cr13Al),少量奧氏(shi)體的(de)出現會導致晶界的(de)弱化,因(yin)此終鍛溫(wen)度(du)要嚴(yan)格(ge)控制(zhi)。


   c. 為(wei)(wei)了(le)得到細晶(jing)粒組織(zhi),最后一次鍛(duan)打的壓縮量不應(ying)低(di)于12%~20%,終(zhong)鍛(duan)溫度不高于800℃。為(wei)(wei)了(le)避免(mian)因(yin)溫度過低(di)產生冷作硬(ying)化,終(zhong)鍛(duan)溫度不應(ying)低(di)于705℃。


  由于鐵素體不銹鋼(gang)導熱(re)性(xing)差,其表(biao)面缺陷用(yong)砂輪清理(li)時,局部過熱(re)可(ke)能會引起(qi)裂紋,最好采用(yong)風鏟清理(li)或剝皮的方法去(qu)除表(biao)面缺陷。



 3. 奧(ao)氏體不銹鋼(gang) 


  18-8型奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼常被用來制作在(zai)610℃以下(xia)長期(qi)工(gong)作的鍋(guo)爐和(he)汽輪機零件,以及化工(gong)生產中的多種零件,其鍛造工(gong)藝特點是:


   a. 18-8型奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在煤爐內加熱(re)時(shi)表面易滲碳(tan),所以(yi)加熱(re)時(shi)應(ying)避(bi)免與含碳(tan)的物質(zhi)接(jie)觸,并(bing)采用氧化性的介(jie)質(zhi)加熱(re),以(yi)減少鋼(gang)的滲碳(tan)現象,防止晶間腐(fu)蝕。


   b. 奧(ao)氏(shi)體鋼在(zai)低溫(wen)時導(dao)熱性(xing)差應(ying)緩慢加(jia)熱,始鍛(duan)溫(wen)度(du)不(bu)宜過(guo)高,過(guo)高有形(xing)成δ相的傾向,同(tong)時晶粒亦急劇長大。一般選取1150~1180℃。


   c. 坯料(liao)的表面缺陷在(zai)鍛(duan)(duan)造加熱前必須清除,以(yi)防(fang)止(zhi)鍛(duan)(duan)造時繼續擴(kuo)大,造成鍛(duan)(duan)件(jian)報廢。


   d. 終鍛(duan)溫度不能(neng)太低(di),同時在700~900℃緩冷會析出σ相(xiang),繼續鍛(duan)打將會產生(sheng)裂紋。


   e. 鍛(duan)后采用空冷,而且還必須進行(xing)固溶(rong)處理。


   某廠對各種不(bu)銹鋼的鍛(duan)造(zao)溫(wen)度見表2-5。


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  另外,對于不銹鋼板還必須考慮其冷彎、深沖、反復彎曲等冷變形以及剪切等性能,以適應容器、槽以及管道等的制造。


  對于不銹鋼管材要考慮其壓扁、擴口、縮口、彎管及卷邊等性能,以滿足各種換熱設備和管線等的制造要求。


  對于需(xu)(xu)要進行金屬切(qie)削(xue)(車、刨、銑、磨(mo)、鉆(zhan)等)的不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼,其機械加(jia)工性(xing)能應符合要求,為此在一些(xie)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼中加(jia)入了易切(qie)削(xue)元素S,生(sheng)產(chan)了一些(xie)易切(qie)削(xue)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼,如(ru)Y12Cr13、Y30Cr13、Y25Cr13Ni2、Y108Cr17和(he)Y10Cr17等,以供需(xu)(xu)切(qie)削(xue)量(liang)比(bi)較大的用(yong)戶選用(yong)。





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