1、不銹鋼的鍛造工藝（馬氏體、奧氏體）一 奧氏體不銹鋼的鍛造1. 概述奧氏體不銹鋼的碳質量分數小于0.25%，鉻的質量分數1719%，鎳的質量分數為8%18%，如12Cr18Ni9等。為節鎳，用錳或氮代替部分鎳而獲得的Cr-Ni-Mn或Cr-Ni-Mn-N不銹鋼。奧氏體不銹鋼不發生組織轉變，不能用熱處理強化，只能通過熱鍛成形和再結晶獲得高的強度。奧氏體不銹鋼通常在固溶狀態下使用，具有最佳的塑性、韌性、良好的加工成型性及良好的耐蝕性和抗氧化性，因此一般用于要求耐腐蝕、抗氧化或在較高溫度下工作，對強度要求不高，以及在較低溫度下使用的零部件。奧氏體不銹鋼在高溫下晶粒易長大，但長大傾向不如鐵素體不銹鋼強烈

2、。2. 鍛造溫度選擇及加熱要求（1） 變形溫度選擇：奧氏體不銹鋼的鍛造加熱溫度受高溫鐵素體（-相）形成溫度的限制，加熱溫度過高，-相鐵素體的量會顯著增多，使鋼塑性降低，使塑性變形不均勻，在兩相界面產生裂紋。因此奧氏體不銹鋼的始鍛溫度一般控制在11501200。為防止組織中因洗出碳化物使變形抗力增加，產生鍛造裂紋。所以終鍛溫度不應太低，一般不低于850。對于普通18-8型不銹鋼始鍛溫度取1200，當含鉬或含高硅則取低于1150，對于25-12型和25-20型，始鍛溫度不高于1150，終端溫度不低于925。（2） 加熱要求：不銹鋼導熱性差，加熱時要嚴格按照溫度和速度進行：800以下緩慢加熱(0.3

3、0.5mm/min)，到920后可快速加熱。為確保耐蝕性，加熱時應嚴格避免滲碳，因此奧氏體不銹鋼不宜在還原性氣氛或過分氧化氣氛中加熱，也不許火焰直接噴射在毛坯上，否則使鋼增碳或使晶界區貧鉻，提高鋼的晶間腐蝕敏感性。鍛件在高溫區停留時間不宜過長，否則易造成嚴重過氧化、元素貧化和晶粒粗化，具體可按鍛壓手冊P217表2-3-15選擇，一般不少于1020min。3. 奧氏體不銹鋼鍛造要點（1） 鋼錠鍛造時，開始輕壓，當變形量達到30%后才能重壓。鍛造時，應單向送進，避免在一處重復壓制，以防止出現中心十字裂紋。（2） 鋼錠鍛造比采用46，鋼坯取24，視原材料晶粒度而定。奧氏體不銹鋼晶粒度大小對鋼的耐蝕性

4、有很大影響。為獲得細晶粒并充分焊合中心區的微裂紋和孔隙，應保證最后一火有足夠大的鍛造比，變形量應大于再結晶臨界變形程度，變形量一般應大于12%20%。（3） 變形過程中要求變形均勻，以得到較均勻的晶粒組織，圓餅鍛件可考慮下列措施：a. 采用光滑的平臺和砧面，必要時潤滑；b. 平臺和砧面預熱到150450；5c. 餅坯兩端加低碳鋼墊板；d. 采用疊鍛；e. 變形時采用間歇壓縮；f. 包套鐓粗。（4） 奧氏體不銹鋼冷縮率大。鍛件最終成形時，應考慮較大的收縮率（1.51.7%），避免鍛件在冷卻后因尺寸不足造成廢品。（5） 鍛件溫度應在850以上切邊（冷鍛件應預熱到900950再切邊）。4. 鍛后冷卻

5、為避免奧氏體不銹鋼沿晶界析出Cr23C6而增加晶間腐蝕傾向，所以要求鍛后快冷。尤其在奧氏體敏化溫度范圍（480815），在此區間不得停留，必須快冷。奧氏體不銹鋼鍛后空冷、坑冷、砂冷均可。5. 變形后續工序（1） 為使鍛造和空冷過程中析出的碳化物重新溶入奧氏體，得到均勻單一的常溫奧氏體組織，減輕晶間腐蝕敏感性，因此鍛后應進行固溶處理，即在10201050加熱保溫，然后水冷。為防止晶粒長大，加熱溫度不宜過高，保溫時間不宜過長。（2） 含Ti、Nb的奧氏體鋼，固溶后再進行穩定化處理。即將鋼加熱到850880保溫空冷，此時Cr23C6溶解，TiC不完全溶解，且在冷卻過程中充分析出，從而降低Cr23C6

6、的含量，降低晶間腐蝕傾向。（3） 對經冷加工和焊接后的鍛件，為消除殘余應力，要進行去應力退火。l 不含Ti、Nb的奧氏體不銹鋼：加熱溫度不超過450，以防止Cr23C6析出；l 對超低碳和含Ti、Nb的奧氏體不銹鋼：加熱溫度不低于850，然后緩冷，消除應力，可減輕晶間腐蝕傾向，并提高抗應力腐蝕能力。（4） 奧氏體不銹鋼還往往經冷變形后使用，只要按“固溶處理-冷變形-敏化處理”工序進行，就可獲得優異的抗應力腐蝕和抗晶間腐蝕性能。（5） 為消除表面氧化皮和缺陷，采用先酸洗再噴砂或滾筒拋光在酸洗。二 馬氏體不銹鋼的鍛造1. 概述馬氏體不銹鋼碳的質量分數為0.1%0.4%(其中9Cr18為0.9%)，

7、鉻的質量分數為12%18%，如1Cr13，2Cr13，3Cr13，4Cr13等。此類鋼高溫時為奧氏體組織，冷卻到室溫為馬氏體組織，可通過熱處理強化，提高力學性能。馬氏體不銹鋼淬火后的強度、硬度隨含碳量增加而提高，但耐蝕性及塑、韌性隨之降低，其耐蝕性不如奧氏體不銹鋼。但因該類鋼具有很高的熱強性和較好的耐蝕性，特別適合550600以下及濕熱條件工作的承力件。2. 鍛造溫度選擇及加熱要求（1） 鍛造溫度選擇馬氏體不銹鋼加熱溫度不宜太高，過高組織會出現鐵素體，使鋼的塑性下降，且易在兩相界面產生裂紋。因此馬氏體不銹鋼的始鍛溫度一般為11001150。終端溫度不宜太低，若溫度過低，鋼的塑性下降較大，易產生

8、鍛造裂紋。因此終鍛溫度因含碳量而異，高碳的取925，低碳的取850，均應高于鋼的同素異構轉變溫度。（2） 加熱要求：馬氏體不銹鋼的導熱性差，為防止坯料開裂，在實際生產中，坯料的入爐溫度應低于400。同時，850前應緩慢加熱，之后才能快速加熱到始鍛溫度。鍛件在高溫區停留時間不宜過長，否則易造成嚴重過氧化、元素貧化和晶粒粗化，具體可按鍛壓手冊P217表2-3-15選擇，一般不少于1020min。3. 馬氏體不銹鋼鍛造要點（1） 馬氏體不銹鋼高溫組織為單相奧氏體，鍛造沒有特殊困難，但在900950范圍內要避免重擊，以防破裂。（2） 鍛造比一般取23；終鍛變形量應大于12%20%（3） 終鍛變形程度不易過小。若加熱溫度高、終鍛變形程度小時，可能由于組織遺傳引起低倍粗晶。（4） 馬氏體不銹鋼對表面裂紋敏感，若表面有劃傷，鍛前應車去。4. 鍛后冷卻馬氏體不銹鋼對冷卻速度特別敏感，空冷即可獲得馬氏體組織，使鍛件內存在很大熱應力、組織應力和殘余應力，易導致表面裂紋。所以馬氏體鋼鍛后應緩冷方式。一般是將鍛件放在200左右的爐中或石棉保溫箱中冷卻，或是轉入600爐中保溫并隨爐冷卻。5. 變形后續工序（1） 冷卻后應及時進行軟化退火處理（680780保溫24h），以消除內應力，降低硬度，便于機械加工。（2） 馬氏體不銹鋼使用前需經淬火（9