馬氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼具有(you)較高的淬透性,即(ji)可空冷硬化。因此,冷鍛(duan)馬氏(shi)(shi)體(ti)鋼尤其(qi)是那(nei)些高碳鋼時(shi),必須采取保護(hu)措施(shi),防(fang)止開裂現象(xiang)的發生。通常應將馬氏(shi)(shi)體(ti)鋼用絕熱材料覆蓋(gai),或者在(zai)爐內均勻降溫,使之緩慢(man)冷卻到593℃.如果像冷卻鍛(duan)模那(nei)樣直(zhi)接用水噴射(she)冷卻鍛(duan)件(jian),就會引起鍛(duan)裂現象(xiang)。


  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(gang)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(han)量的增(zeng)加(jia),δ-鐵素體(ti)的形成溫(wen)(wen)度會降(jiang)低(di),而少量的δ-鐵素體(ti)就(jiu)會明(ming)顯地降(jiang)低(di)其可鍛性(xing)(xing)。當(dang)δ-鐵素體(ti)增(zeng)加(jia)到15%以上,可鍛性(xing)(xing)又會逐漸增(zeng)高,到結構完全變(bian)(bian)成鐵素體(ti)為止。終(zhong)鍛溫(wen)(wen)度要受同素異(yi)晶轉(zhuan)變(bian)(bian)的限(xian)制(異(yi)晶轉(zhuan)變(bian)(bian)在816℃左(zuo)右開始),而這種(zhong)鋼通(tong)常(chang)在927℃停鍛,因(yin)為溫(wen)(wen)度太(tai)低(di)其成型就(jiu)會困難。


  在(zai)Y12Cr13(416)型鋼中加(jia)入硫或硒,可以提高(gao)其機械加(jia)工(gong)性能(neng)(neng),但這(zhe)些元素(su)又能(neng)(neng)引起鍛造問題,特別是當它們(men)形(xing)成(cheng)表面板(ban)狀組織時,就很(hen)容易產生裂(lie)紋。不過(guo)可以通過(guo)調整鍛造溫度和工(gong)藝(yi)方法(fa)加(jia)以消除(chu)。如(ru)果(guo)加(jia)硫,就不可能(neng)(neng)消除(chu)這(zhe)類開(kai)裂(lie),從這(zhe)個角度來說,加(jia)硒比較好。


  馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)在鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)(zao)加(jia)熱(re)時要(yao)(yao)避免8-鐵(tie)素體(ti)的(de)形成(cheng),因(yin)(yin)為8-鐵(tie)素體(ti)的(de)出現(xian),會使鍛(duan)(duan)(duan)件(jian)(jian)形成(cheng)裂紋。要(yao)(yao)避免不(bu)銹鋼(gang)(gang)鍛(duan)(duan)(duan)件(jian)(jian)加(jia)熱(re)過(guo)快(kuai)導致過(guo)熱(re)。鍛(duan)(duan)(duan)件(jian)(jian)在加(jia)熱(re)過(guo)程中的(de)脫(tuo)碳(tan)主要(yao)(yao)是促使鐵(tie)素體(ti)形成(cheng),因(yin)(yin)此要(yao)(yao)將(jiang)鍛(duan)(duan)(duan)件(jian)(jian)表(biao)面(mian)脫(tuo)碳(tan)減(jian)少到最小(xiao)程度。馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)最后(hou)一火的(de)變形量無特殊要(yao)(yao)求。這類鋼(gang)(gang)在鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)(zao)后(hou)容(rong)易(yi)產生開裂現(xian)象,其原因(yin)(yin)是鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)(zao)后(hou)空冷時出現(xian)馬(ma)氏(shi)體(ti)和碳(tan)化(hua)物組織,內應力較大,因(yin)(yin)此鍛(duan)(duan)(duan)后(hou)冷卻時,必(bi)須(xu)緩慢(man)進(jin)行,一般(ban)在200℃的(de)砂坑或爐(lu)渣中緩冷,取出砂坑后(hou)必(bi)須(xu)及時進(jin)行等溫退(tui)火,防止(zhi)發生開裂。


  馬氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang),特別是Cr13型馬氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)價格低,故在(zai)腐蝕性(xing)較弱的(de)(de)介質(zhi)中(zhong)(如(ru)水蒸氣(qi))且又要(yao)求高的(de)(de)力學性(xing)能(neng)的(de)(de)條件下(xia)得到廣泛的(de)(de)應用。12Cr13 鋼(gang)(gang)為半馬氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang),鋼(gang)(gang)中(zhong)除馬氏(shi)體組(zu)織外,還(huan)有(you)鐵素體組(zu)織。


1. 鍛造工藝特點


  ①. 馬氏體類(lei)(20Cr13、40Cr13、14Cr17N12等)不銹鋼在加熱、冷卻過程(cheng)中(zhong),其(qi)組織發生同素異構(gou)轉變。對于這(zhe)一(yi)類(lei)鋼,最(zui)后一(yi)火(huo)的變形量無特殊(shu)要(yao)求。


  ②. 馬氏體(ti)不銹鋼(gang)鍛造加熱(re)時要避(bi)免δ-鐵素體(ti)的(de)形成(cheng)(cheng),因為δ-鐵素體(ti)的(de)出現(xian)會(hui)使鍛件形成(cheng)(cheng)裂(lie)紋,要避(bi)免金屬加熱(re)速度過快導(dao)致過熱(re)。鍛件的(de)表面脫(tuo)碳會(hui)使鐵素體(ti)形成(cheng)(cheng)過多,因此要將表面脫(tuo)碳減(jian)小到最小程度。


  ③. 馬氏(shi)體不銹鋼在(zai)鍛造后(hou)容易產生開裂(lie),這是因為鍛造后(hou)空冷時(shi)會出(chu)(chu)現馬氏(shi)體和碳化物組織,產生的(de)內應力較大,所(suo)以鍛后(hou)要(yao)緩慢冷卻,一(yi)般在(zai)200℃左右的(de)砂坑(keng)或爐渣中緩冷,從(cong)砂坑(keng)取出(chu)(chu)后(hou)要(yao)及時(shi)進行退火(huo),防止(zhi)發生斷裂(lie)。


各種不銹鋼的(de)鍛造溫度,見表3-1。


表 1.jpg


2. 鍛造溫(wen)度范圍


  馬(ma)氏體(ti)不銹(xiu)鋼的始鍛溫(wen)度(du),受高(gao)溫(wen)鐵(tie)素體(ti)形成溫(wen)度(du)和鐵(tie)素體(ti)態的影(ying)響,如(ru)鐵(tie)素體(ti)為帶狀時(shi),則(ze)容易產生裂紋,如(ru)鐵(tie)素體(ti)為細小球狀時(shi),塑性明顯提(ti)高(gao)(見(jian)表3-1)。


  馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)始(shi)鍛溫度,一般為(wei)1150℃;終鍛溫度隨含碳(tan)量不(bu)同(tong)而(er)不(bu)同(tong),含碳(tan)量高(gao)時一般取925℃,含碳(tan)量低時一般取850℃,均應高(gao)于鋼(gang)的(de)同(tong)素(su)異構轉變溫度。