不鏽鋼在國防工業、化學工業、石(shi)油(you)工業及(ji)動力(li)部門中應用得(de)較(jiao)多(duo),而且很(hen)多(duo)產品不僅(jin)要求(qiu)具有耐蝕性,而且要求(qiu)具有較(jiao)高的強度,因此大部分不鏽鋼都要經(jing)過鍛造(zao)後使用。而不鏽鋼與碳鋼相比不同的特點是:熱導率低,鍛造(zao)溫度範圍窄(zhai),過熱敏(min)感性強,高溫下抗力(li)大,塑性低等,這些都給鍛造(zao)生產帶來了許(xu)多(duo)困(kun)難(nan),而且不同類型的不鏽鋼鍛造(zao)工藝(yi)也有差(cha)別(bie)。下麵介紹一下常用不鏽鋼的類型和鍛造(zao)工藝(yi)特點。
1. 馬氏體不鏽鋼
馬氏體不鏽鋼的鍛造(zao)工藝(yi)特點:
a. 馬氏體類(20Cr13、40Cr13、14Cr17Ni2等)不鏽鋼在加熱、冷卻過程中,其(qi)組織發生同素(su)異構(gou)轉變。對於這一類鋼,最後一火(huo)的變形量無特殊(shu)要求(qiu)。
b. 馬氏體不鏽鋼鍛造(zao)加熱時要避(bi)免δ鐵素(su)體的形成,因為δ鐵素(su)體的出現會使鍛件形成裂紋,要避(bi)免金屬加熱速度過快導致過熱。鍛件的表(biao)麵脫(tuo)碳會使鐵素(su)體形成過多(duo),因此要將表(biao)麵脫(tuo)碳減小(xiao)到最小(xiao)程度。
c. 馬氏體不鏽鋼在鍛造(zao)後容易產生開裂,這是因為鍛造(zao)後空(kong)冷時會出現馬氏體和碳化物組織,產生的內應力(li)較(jiao)大,所以鍛後要緩慢冷卻,一般在200℃左右(you)的砂坑或爐(lu)渣中緩冷,從砂坑取出後要及(ji)時進行退火(huo),防止(zhi)發生斷(duan)裂。
2. 鐵素(su)體不鏽鋼
鐵素(su)體不鏽鋼鍛造(zao)特點:
a. 鐵素(su)體不鏽鋼的再(zai)結晶溫較(jiao)低而速度較(jiao)快,因此在塑性變形過程中晶粒長大的傾向較(jiao)大。鐵素(su)體不鏽鋼在950℃以上晶粒長大較(jiao)快。
b. 鐵素(su)體不鏽鋼鍛造(zao)性能受晶粒長大和組織弱化的限(xian)製。例如,對於美國405鋼(類似06Cr13Al),少量奧氏體的出現會導致晶界(jie)的弱化,因此終鍛溫度要嚴格(ge)控製。
c. 為了得(de)到細(xi)晶粒組織,最後一次鍛打(da)的壓縮量不應低於12%~20%,終鍛溫度不高於800℃。為了避(bi)免因溫度過低產生冷作(zuo)硬化,終鍛溫度不應低於705℃。
由於鐵素(su)體不鏽鋼導熱性差(cha),其(qi)表(biao)麵缺陷用砂輪清理時,局部過熱可能會引起(qi)裂紋,最好采用風(feng)鏟(chan)清理或剝(bo)皮的方法去(qu)除表(biao)麵缺陷。
3. 奧氏體不鏽鋼
18-8型奧氏體不鏽鋼常被用來製作(zuo)在610℃以下長期工作(zuo)的鍋爐(lu)和汽輪機零件,以及(ji)化工生產中的多(duo)種(zhong)零件,其(qi)鍛造(zao)工藝(yi)特點是:
a. 18-8型奧氏體不鏽鋼在煤爐(lu)內加熱時表(biao)麵易滲碳,所以加熱時應避(bi)免與含碳的物質接觸,並采用氧(yang)化性的介質加熱,以減少鋼的滲碳現象,防止(zhi)晶間腐蝕。
b. 奧氏體鋼在低溫時導熱性差(cha)應緩慢加熱,始(shi)鍛溫度不宜過高,過高有形成δ相的傾向,同時晶粒亦急劇長大。一般選取1150~1180℃。
c. 坯(peng)料的表(biao)麵缺陷在鍛造(zao)加熱前(qian)必(bi)須清除,以防止(zhi)鍛造(zao)時繼續(xu)擴大,造(zao)成鍛件報廢(fei)。
d. 終鍛溫度不能太(tai)低,同時在700~900℃緩冷會析出σ相,繼續(xu)鍛打(da)將會產生裂紋。
e. 鍛後采用空(kong)冷,而且還必(bi)須進行固溶(rong)處(chu)理。
某廠(chang)對各(ge)種(zhong)不鏽鋼的鍛造(zao)溫度見表(biao)2-5。
另外,對於不鏽鋼板還必(bi)須考(kao)慮其(qi)冷彎、深衝、反(fan)複(fu)彎曲(qu)等冷變形以及(ji)剪(jian)切等性能,以適應容器、槽以及(ji)管道等的製造(zao)。
對於不鏽鋼管材要考(kao)慮其(qi)壓扁、擴口、縮口、彎管及(ji)卷邊(bian)等性能,以滿(man)足各(ge)種(zhong)換熱設備和管線等的製造(zao)要求(qiu)。
對於需(xu)要進行金屬切削(xiao)(車、刨、銑、磨、鑽等)的不鏽鋼,其(qi)機械(xie)加工性能應符合要求(qiu),為此在一些不鏽鋼中加入(ru)了易切削(xiao)元(yuan)素(su)S,生產了一些易切削(xiao)不鏽鋼,如Y12Cr13、Y30Cr13、Y25Cr13Ni2、Y108Cr17和Y10Cr17等,以供需(xu)切削(xiao)量比較(jiao)大的用戶選用。