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。
馬氏體不銹鋼的鍛造工藝特點:
a. 馬氏體類(20Cr13、40Cr13、14Cr17Ni2等(deng))不(bu)銹鋼在加(jia)熱、冷卻過程中,其組織(zhi)發生同(tong)素異構轉變(bian)。對于這一類鋼,最后一火(huo)的(de)變(bian)形量無特殊要求(qiu)。
b. 馬氏(shi)體(ti)不銹鋼鍛造加(jia)熱(re)時要避(bi)免δ鐵素體(ti)的(de)形成(cheng),因為δ鐵素體(ti)的(de)出現會使鍛件形成(cheng)裂紋,要避(bi)免金屬加(jia)熱(re)速度(du)過快導致過熱(re)。鍛件的(de)表面脫碳(tan)會使鐵素體(ti)形成(cheng)過多,因此(ci)要將表面脫碳(tan)減小(xiao)到最小(xiao)程度(du)。
c. 馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼在鍛造(zao)(zao)后(hou)容易產生(sheng)開裂(lie),這是因為鍛造(zao)(zao)后(hou)空冷時會出現馬氏體(ti)和碳化(hua)物組織,產生(sheng)的(de)內應力較大,所(suo)以鍛后(hou)要(yao)緩慢冷卻,一般在200℃左右的(de)砂(sha)坑(keng)(keng)或爐渣中緩冷,從砂(sha)坑(keng)(keng)取出后(hou)要(yao)及時進行(xing)退火,防止發生(sheng)斷(duan)裂(lie)。
2. 鐵素體不銹鋼
鐵素體不銹(xiu)鋼鍛(duan)造(zao)特點:
a. 鐵(tie)(tie)素(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的再(zai)結晶溫較(jiao)(jiao)低而速(su)度較(jiao)(jiao)快,因此(ci)在(zai)塑性變形過程(cheng)中(zhong)晶粒長(chang)(chang)大的傾向較(jiao)(jiao)大。鐵(tie)(tie)素(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)950℃以上晶粒長(chang)(chang)大較(jiao)(jiao)快。
b. 鐵素體不銹鋼鍛造性(xing)能受晶粒長(chang)大和(he)組(zu)織弱化的限(xian)制。例如,對于美國405鋼(類似06Cr13Al),少量奧氏體的出(chu)現會導(dao)致晶界的弱化,因(yin)此終鍛溫(wen)度要(yao)嚴格控制。
c. 為了(le)得到(dao)細晶粒組織,最后一次鍛(duan)(duan)打的壓縮量(liang)不應低于12%~20%,終鍛(duan)(duan)溫度(du)不高于800℃。為了(le)避(bi)免因溫度(du)過低產生冷作硬化,終鍛(duan)(duan)溫度(du)不應低于705℃。
由于鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)導(dao)熱性差(cha),其表(biao)面缺陷用砂輪(lun)清理時(shi),局部過熱可能會引起裂紋,最好(hao)采用風鏟清理或剝皮的(de)方法去除表(biao)面缺陷。
3. 奧氏體不銹(xiu)鋼
18-8型奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼常被(bei)用來制作在610℃以下長期工作的鍋爐(lu)和(he)汽輪機零(ling)件,以及(ji)化工生產(chan)中的多種零(ling)件,其鍛造工藝特(te)點是:
a. 18-8型(xing)奧(ao)氏(shi)體不銹鋼在煤爐內加熱時(shi)表面易(yi)滲(shen)碳(tan),所以加熱時(shi)應避免(mian)與含(han)碳(tan)的(de)物質(zhi)接(jie)觸,并采用氧化性(xing)的(de)介(jie)質(zhi)加熱,以減(jian)少鋼的(de)滲(shen)碳(tan)現象,防(fang)止晶間(jian)腐蝕(shi)。
b. 奧氏體鋼(gang)在低溫時導熱(re)性差應緩慢加熱(re),始鍛溫度(du)不宜過高(gao),過高(gao)有形成δ相(xiang)的(de)傾(qing)向,同時晶粒(li)亦急劇(ju)長大。一(yi)般(ban)選取1150~1180℃。
c. 坯(pi)料的表面缺陷在(zai)鍛造加(jia)熱前(qian)必須(xu)清除,以防止(zhi)鍛造時(shi)繼(ji)續擴(kuo)大,造成鍛件報廢。
d. 終鍛(duan)溫(wen)度(du)不能太低,同(tong)時在700~900℃緩冷會析出(chu)σ相,繼續鍛(duan)打將會產(chan)生裂紋。
e. 鍛后采用(yong)空冷,而且還必須(xu)進(jin)行固溶處理。
某廠對各種不銹鋼的鍛造溫(wen)度見表2-5。

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(guan)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(dui)于需要(yao)進(jin)行金屬切(qie)削(xue)(車、刨、銑、磨、鉆等)的不銹(xiu)鋼,其機械加(jia)工(gong)性能應符合要(yao)求,為此在一些(xie)不銹(xiu)鋼中加(jia)入了易(yi)(yi)切(qie)削(xue)元素S,生產(chan)了一些(xie)易(yi)(yi)切(qie)削(xue)不銹(xiu)鋼,如Y12Cr13、Y30Cr13、Y25Cr13Ni2、Y108Cr17和Y10Cr17等,以(yi)供需切(qie)削(xue)量比較大(da)的用(yong)戶(hu)選用(yong)。

