馬(ma)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)具有較(jiao)高的淬透性,即可空冷(leng)硬(ying)化。因此,冷(leng)鍛(duan)馬(ma)氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)尤其是那些高碳(tan)鋼(gang)(gang)時,必(bi)須采取保護措施(shi),防止開裂現象的發生。通(tong)常應(ying)將馬(ma)氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)用絕熱材料覆蓋,或(huo)者在爐(lu)內均勻降溫,使之緩(huan)慢冷(leng)卻到593℃.如果像(xiang)冷(leng)卻鍛(duan)模那樣直接(jie)用水噴(pen)射冷(leng)卻鍛(duan)件,就會引起鍛(duan)裂現象。


  一般情況下,馬氏體不銹(xiu)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(ma)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。


  隨著鉻含量(liang)的增(zeng)(zeng)加,δ-鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)的形成溫度(du)會(hui)(hui)降低,而少量(liang)的δ-鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)就(jiu)會(hui)(hui)明顯地降低其可鍛性。當δ-鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)增(zeng)(zeng)加到15%以上,可鍛性又(you)會(hui)(hui)逐漸增(zeng)(zeng)高,到結(jie)構完全變成鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)為止。終鍛溫度(du)要受同素(su)(su)異晶(jing)轉(zhuan)變的限制(異晶(jing)轉(zhuan)變在816℃左右開始(shi)),而這種鋼通常在927℃停鍛,因為溫度(du)太低其成型就(jiu)會(hui)(hui)困(kun)難。


  在Y12Cr13(416)型鋼中加(jia)入硫或硒,可(ke)以提高(gao)其機械加(jia)工性能,但(dan)這(zhe)些元素又能引起鍛造問題,特(te)別是當它們形成表面(mian)板狀組(zu)織時,就(jiu)很容易產生裂紋。不(bu)(bu)過可(ke)以通(tong)過調(diao)整鍛造溫度(du)和工藝方法加(jia)以消(xiao)除(chu)。如果加(jia)硫,就(jiu)不(bu)(bu)可(ke)能消(xiao)除(chu)這(zhe)類開裂,從這(zhe)個角度(du)來說,加(jia)硒比較好(hao)。


  馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼在鍛(duan)造(zao)加(jia)熱(re)時要避(bi)免8-鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)形(xing)成,因(yin)(yin)為8-鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)出現,會使鍛(duan)件(jian)形(xing)成裂紋。要避(bi)免不(bu)銹鋼鍛(duan)件(jian)加(jia)熱(re)過(guo)快(kuai)導致過(guo)熱(re)。鍛(duan)件(jian)在加(jia)熱(re)過(guo)程(cheng)中的(de)脫(tuo)碳(tan)主(zhu)要是促使鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)形(xing)成,因(yin)(yin)此要將鍛(duan)件(jian)表面脫(tuo)碳(tan)減少到最(zui)小(xiao)程(cheng)度。馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼最(zui)后(hou)一(yi)火的(de)變形(xing)量(liang)無特殊要求。這類鋼在鍛(duan)造(zao)后(hou)容易產生(sheng)(sheng)開裂現象,其原因(yin)(yin)是鍛(duan)造(zao)后(hou)空冷(leng)(leng)時出現馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)和(he)碳(tan)化物(wu)組織,內應力較大,因(yin)(yin)此鍛(duan)后(hou)冷(leng)(leng)卻時,必須緩(huan)慢進行(xing),一(yi)般在200℃的(de)砂(sha)坑或爐渣中緩(huan)冷(leng)(leng),取出砂(sha)坑后(hou)必須及時進行(xing)等溫退(tui)火,防(fang)止發生(sheng)(sheng)開裂。


  馬(ma)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼,特別是Cr13型馬(ma)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼的(de)價(jia)格(ge)低,故(gu)在(zai)腐蝕性(xing)較弱的(de)介質中(如水蒸氣)且又要求(qiu)高(gao)的(de)力學性(xing)能的(de)條(tiao)件下得到(dao)廣泛的(de)應用。12Cr13 鋼為半馬(ma)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼,鋼中除馬(ma)氏(shi)體組織外(wai),還有(you)鐵素(su)體組織。


1. 鍛造工(gong)藝特點


  ①. 馬氏體類(20Cr13、40Cr13、14Cr17N12等)不(bu)銹鋼在加熱、冷卻(que)過(guo)程中(zhong),其組(zu)織(zhi)發生同素(su)異構轉(zhuan)變。對于這一類鋼,最后一火的變形量無特(te)殊要求。


  ②. 馬氏(shi)體不銹(xiu)鋼鍛造加(jia)熱時要(yao)避免δ-鐵素(su)(su)體的(de)形(xing)成,因(yin)為δ-鐵素(su)(su)體的(de)出現會使鍛件(jian)形(xing)成裂紋,要(yao)避免金屬(shu)加(jia)熱速度過快導(dao)致過熱。鍛件(jian)的(de)表(biao)面(mian)脫碳會使鐵素(su)(su)體形(xing)成過多,因(yin)此要(yao)將(jiang)表(biao)面(mian)脫碳減小到最小程度。


  ③. 馬氏體不銹鋼在(zai)鍛(duan)造(zao)后容易產(chan)生(sheng)(sheng)開裂(lie),這是因(yin)為鍛(duan)造(zao)后空冷(leng)時(shi)會(hui)出(chu)現馬氏體和碳化物組(zu)織(zhi),產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)內應力較大,所以鍛(duan)后要緩慢冷(leng)卻,一般在(zai)200℃左右的(de)砂(sha)坑或爐(lu)渣(zha)中緩冷(leng),從砂(sha)坑取出(chu)后要及時(shi)進行退火,防止(zhi)發生(sheng)(sheng)斷裂(lie)。


各種不銹鋼的鍛造溫度,見表3-1。


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2. 鍛(duan)造溫度范圍


  馬氏體(ti)(ti)不銹鋼的始(shi)鍛溫(wen)度(du),受高溫(wen)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)形(xing)成溫(wen)度(du)和鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)態(tai)的影響(xiang),如鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)為(wei)帶狀時,則容易產生裂紋,如鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)為(wei)細(xi)小球狀時,塑性(xing)明顯提高(見(jian)表3-1)。


  馬(ma)氏體(ti)不銹(xiu)鋼的始鍛溫度,一(yi)般為1150℃;終(zhong)鍛溫度隨含(han)(han)碳量不同而(er)不同,含(han)(han)碳量高時一(yi)般取925℃,含(han)(han)碳量低(di)時一(yi)般取850℃,均應高于(yu)鋼的同素異(yi)構轉變溫度。