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宝立特种合金-----奥氏体不锈钢的锻造工艺

文章出处:上海宝屿 人气:发表时间:2021-06-26 14:27

奥氏体不锈钢锻造温度选择及加热要求:

1、变形温度选择:

奥氏体不锈钢的锻造加热温度受高温铁素体(α-相)形成温度的限制,加热温度过高,α-相铁素体的量会显著增多,使钢塑性降低,使塑性变形不均匀,在两相界面产生裂纹。因此奥氏体不锈钢的始锻温度一般控制在1150~1200℃。

为防止组织中因洗出碳化物使变形抗力增加,产生锻造裂纹。所以终锻温度不应太低,一般不低于850℃。对于普通18-8型不锈钢始锻温度取1200℃,当含钼或含高硅则取低于1150℃,对于25-12型和25-20型,始锻温度不高于1150℃,终端温度不低于925℃。 

2、加热要求:

不锈钢导热性差,加热时要严格按照温度和速度进行:800℃以下缓慢加热(0.3~0.5mm/min),到920℃后可快速加热。为确保耐蚀性,加热时应严格避免渗碳,因此奥氏体不锈钢不宜在还原性气氛或过分氧化气氛中加热,也不许火焰直接喷射在毛坯上,否则使钢增碳或使晶界区贫铬,提高钢的晶间腐蚀敏感性。锻件在高温区停留时间不宜过长,否则易造成严重过氧化、元素贫化和晶粒粗化,具体可按锻压手册P2172-3-15选择,一般不少于10~20min

3、奥氏体不锈钢锻造要点:

(1)、钢锭锻造时,开始轻压,当变形量达到30%后才能重压。锻造时,应单向送进,避免在一处重复压制,以防止出现中心十字裂纹。

(2)、钢锭锻造比采用4~6,钢坯取2~4,视原材料晶粒度而定。奥氏体不锈钢晶粒度大小对钢的耐蚀性有很大影响。为获得细晶粒并充分焊合中心区的微裂纹和孔隙,应保证最后一火有足够大的锻造比,变形量应大于再结晶临界变形程度,变形量一般应大于12%~20%

(3)、奥氏体不锈钢冷缩率大。锻件最终成形时,应考虑较大的收缩率(1.5~1.7%),避免锻件在冷却后因尺寸不足造成废品。

(4、)锻件温度应在850℃以上切边(冷锻件应预热到900~950℃再切边)。

4.锻后冷却:

为避免奥氏体不锈钢沿晶界析出Cr23C6而增加晶间腐蚀倾向,所以要求锻后快冷。尤其在奥氏体敏化温度范围(480~815℃),在此区间不得停留,必须快冷。奥氏体不锈钢锻后空冷、坑冷、砂冷均可。

5.变形后续工序:

(1)、为使锻造和空冷过程中析出的碳化物重新溶入奥氏体,得到均匀单一的常温奥氏体组织,减轻晶间腐蚀敏感性,因此锻后应进行固溶处理,即在1020~1050℃加热保温,然后水冷。为防止晶粒长大,加热温度不宜过高,保温时间不宜过长。

(2、)含TiNb的奥氏体钢,固溶后再进行稳定化处理。即将钢加热到850~880℃保温空冷,此时Cr23C6溶解,TiC不完全溶解,且在冷却过程中充分析出,从而降低Cr23C6的含量,降低晶间腐蚀倾向。

(3)、对经冷加工和焊接后的锻件,为消除残余应力,要进行去应力退火。

不含TiNb的奥氏体不锈钢:加热温度不超过450℃,以防止Cr23C6析出,对超低碳和含TiNb的奥氏体不锈钢:加热温度不低于850℃,然后缓冷,消除应力,可减轻晶间腐蚀倾向,并提高抗应力腐蚀能力。

(4)奥氏体不锈钢还往往经冷变形后使用,只要按“固溶处理-冷变形-敏化处理”工序进行,就可获得优异的抗应力腐蚀和抗晶间腐蚀性能。

(5)为消除表面氧化皮和缺陷,采用先酸洗再喷砂或滚筒抛光在酸洗。

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