馬氏體(ti)不銹鋼(gang)具有(you)較高的淬透性,即可空冷(leng)硬(ying)化(hua)。因(yin)此,冷(leng)鍛(duan)馬氏體(ti)鋼(gang)尤其是那(nei)些(xie)高碳(tan)鋼(gang)時,必須采(cai)取(qu)保護措施,防止開裂現(xian)象的發(fa)生。通常(chang)應將馬氏體(ti)鋼(gang)用絕熱材料(liao)覆蓋,或者在爐內(nei)均勻降溫,使(shi)之緩(huan)慢冷(leng)卻(que)到593℃.如果像冷(leng)卻(que)鍛(duan)模那(nei)樣直接(jie)用水(shui)噴射冷(leng)卻(que)鍛(duan)件,就會引起(qi)鍛(duan)裂現(xian)象。


  一般情況下,馬氏體不銹鋼鍛件在鍛造后都要進行回火,以降低鋼的硬度使其能夠進行機械加工。機加工以后再淬火硬化,然后回火。


  馬氏體不銹鋼的最高鍛造溫度要選在低于δ-相產生的溫度,否則很容易產生裂紋。δ-相通常在1093~1260℃的溫度形成。在鍛造過程中要特別注意不要超過這個溫度,并且要避免使金屬快速移動而出現局部過熱現象。再則表面脫碳會促使鐵素體的形成,所以也要加以限制。


  隨著(zhu)鉻含量的(de)增(zeng)(zeng)加,δ-鐵(tie)素(su)(su)體的(de)形成溫度(du)會降(jiang)低,而少量的(de)δ-鐵(tie)素(su)(su)體就會明顯地降(jiang)低其(qi)可鍛(duan)性(xing)。當δ-鐵(tie)素(su)(su)體增(zeng)(zeng)加到15%以上,可鍛(duan)性(xing)又(you)會逐(zhu)漸增(zeng)(zeng)高,到結構完全變成鐵(tie)素(su)(su)體為止(zhi)。終鍛(duan)溫度(du)要(yao)受(shou)同素(su)(su)異晶轉變的(de)限制(異晶轉變在816℃左右開始(shi)),而這種鋼(gang)通常在927℃停(ting)鍛(duan),因為溫度(du)太低其(qi)成型(xing)就會困難(nan)。


  在Y12Cr13(416)型(xing)鋼中加(jia)入(ru)硫(liu)或硒,可(ke)以提高其機械加(jia)工性能(neng),但這些(xie)元素又能(neng)引起鍛造(zao)問題,特(te)別是當它們(men)形成表(biao)面板(ban)狀組織(zhi)時,就(jiu)很(hen)容易(yi)產(chan)生裂紋。不過(guo)可(ke)以通過(guo)調整(zheng)鍛造(zao)溫度和(he)工藝(yi)方法加(jia)以消除。如(ru)果(guo)加(jia)硫(liu),就(jiu)不可(ke)能(neng)消除這類開裂,從這個角度來說,加(jia)硒比(bi)較好。


  馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)不銹鋼在(zai)鍛造加熱(re)時(shi)要(yao)(yao)避(bi)免8-鐵素(su)(su)體(ti)的形(xing)成,因(yin)為8-鐵素(su)(su)體(ti)的出(chu)(chu)現(xian),會使鍛件(jian)形(xing)成裂紋(wen)。要(yao)(yao)避(bi)免不銹鋼鍛件(jian)加熱(re)過快導致過熱(re)。鍛件(jian)在(zai)加熱(re)過程中的脫碳(tan)(tan)主要(yao)(yao)是促使鐵素(su)(su)體(ti)形(xing)成,因(yin)此要(yao)(yao)將鍛件(jian)表面脫碳(tan)(tan)減少(shao)到最小程度(du)。馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)不銹鋼最后(hou)一(yi)火的變形(xing)量無特殊要(yao)(yao)求。這類(lei)鋼在(zai)鍛造后(hou)容(rong)易產(chan)生開裂現(xian)象,其原因(yin)是鍛造后(hou)空冷時(shi)出(chu)(chu)現(xian)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)和碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)組織,內(nei)應力較大,因(yin)此鍛后(hou)冷卻時(shi),必須緩(huan)(huan)慢(man)進(jin)行(xing),一(yi)般在(zai)200℃的砂(sha)(sha)坑或爐渣(zha)中緩(huan)(huan)冷,取出(chu)(chu)砂(sha)(sha)坑后(hou)必須及時(shi)進(jin)行(xing)等(deng)溫退火,防(fang)止發(fa)生開裂。


  馬氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang),特別是Cr13型馬氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的價格低,故在腐蝕性較弱的介質中(zhong)(如(ru)水蒸(zheng)氣)且(qie)又要求高(gao)的力學性能(neng)的條件(jian)下得到(dao)廣泛(fan)的應用。12Cr13 鋼(gang)(gang)為半馬氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang),鋼(gang)(gang)中(zhong)除馬氏(shi)(shi)體(ti)組(zu)織(zhi)外,還有鐵素(su)體(ti)組(zu)織(zhi)。


1. 鍛造工藝(yi)特(te)點(dian)


  ①. 馬氏(shi)體類(20Cr13、40Cr13、14Cr17N12等)不銹鋼在加熱(re)、冷卻過程中,其(qi)組(zu)織(zhi)發生同素異構(gou)轉變(bian)。對于(yu)這一類鋼,最后一火的變(bian)形量無特殊(shu)要求。


  ②. 馬氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼鍛造加熱(re)時要(yao)避(bi)免δ-鐵素體(ti)(ti)的形成,因(yin)為δ-鐵素體(ti)(ti)的出(chu)現會使鍛件形成裂紋,要(yao)避(bi)免金屬加熱(re)速度過快導致過熱(re)。鍛件的表面(mian)脫碳會使鐵素體(ti)(ti)形成過多,因(yin)此要(yao)將表面(mian)脫碳減(jian)小到最小程度。


  ③. 馬(ma)(ma)氏體(ti)不(bu)銹鋼在鍛(duan)造(zao)后(hou)(hou)容(rong)易(yi)產生(sheng)開裂,這是因為鍛(duan)造(zao)后(hou)(hou)空冷(leng)時會出現馬(ma)(ma)氏體(ti)和碳化物組織,產生(sheng)的內應力較大,所(suo)以鍛(duan)后(hou)(hou)要緩(huan)慢冷(leng)卻,一般在200℃左右的砂坑或爐渣中緩(huan)冷(leng),從砂坑取出后(hou)(hou)要及時進(jin)行退火,防(fang)止發生(sheng)斷裂。


各(ge)種不銹鋼的鍛造溫(wen)度(du),見表3-1。


表 1.jpg


2. 鍛(duan)造溫度范圍


  馬氏體(ti)不銹鋼的(de)始鍛(duan)溫度(du),受(shou)高(gao)溫鐵素(su)(su)體(ti)形成溫度(du)和(he)鐵素(su)(su)體(ti)態的(de)影響,如(ru)鐵素(su)(su)體(ti)為(wei)帶狀(zhuang)時(shi),則容易產生裂紋,如(ru)鐵素(su)(su)體(ti)為(wei)細(xi)小球(qiu)狀(zhuang)時(shi),塑性(xing)明顯提高(gao)(見表3-1)。


  馬氏體不(bu)銹鋼(gang)的始鍛溫(wen)(wen)度(du),一般(ban)為1150℃;終鍛溫(wen)(wen)度(du)隨含碳(tan)(tan)(tan)量(liang)不(bu)同(tong)而(er)不(bu)同(tong),含碳(tan)(tan)(tan)量(liang)高時(shi)一般(ban)取(qu)925℃,含碳(tan)(tan)(tan)量(liang)低時(shi)一般(ban)取(qu)850℃,均應高于鋼(gang)的同(tong)素異(yi)構(gou)轉變溫(wen)(wen)度(du)。