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不锈钢的锻造 不锈钢应用广泛，既是耐蚀材料，又可作耐热材料，还可以作低温材料及无磁材料。大部分不锈钢都要经过锻造后使用。不锈钢与一般碳钢相比有许多不同的特点：热导率低；锻造温度范围窄；过热敏感性强；高温下抗力大；塑性低等。这些都给锻造生产带来了许多困难，不同类型的不锈钢锻造工艺也有差别。 一、奥氏体型不锈钢： 指在铬的质量分数为18%不锈钢中加入镍、锰、氮等奥氏体形成元素而获得的钢种系列，其中18%Cr-8%Ni型是最基本的一类。这类钢在室温和高温下始终保持奥氏体组织，无法热处理强化，通常在固溶状态下使用，具有最佳的塑性，韧性及良好的加工成形性，还具有良好的耐腐蚀及抗氧化性能，通过冷变形可以获得高的强度。 这类不锈钢应该注意的是经600～860℃敏化处理后存在晶间腐蚀倾向。如加工处理和使用环境不当，还存在应力腐蚀及氢脆敏感性。 奥氏体不锈钢的锻造特点： 奥氏体不锈钢在加热过程中无同素异晶转变，加热温度过高晶粒剧烈长大；此外，双相不锈钢中的α相也增多。加热温度超过1200℃以后，数量增加较快。因此，奥氏体不锈钢的始锻温度不应超过1200℃。 奥氏体不锈钢的终锻温度，都应高于敏化温度。这类钢种终锻温度较低，变形抗力较大，在700～900℃区间缓冷会析出σ相，锻造时容易开裂，终锻温度一般都取900℃。 奥氏体不锈钢若发生渗碳，便要引起形成碳化铬，使奥氏体晶界贫铬而降低其晶间抗腐蚀能力，因此这类钢加热时要避免与碳接触，不可采用还原性气氛；锻后应快速通过敏化温度，以免析出过剩相而降低耐腐性。为提高抗腐蚀能力，使锻件在变形和冷却过程中析出的碳化物溶解到奥氏体中，应进行固溶处理。 锻造操作要求：1、不论是铸锭或锻轧坯料的表面缺陷，在加热前必须用剥皮或其它铲除方法清除干净，否则会在锻造过程中扩大，造成锻件报废。2、锻造铸锭时，因铸造组织具有偏析及粗大的柱状晶和碳化物，开始时先以小变形量轻击，待塑性提高后再重击。拔长时应沿轴向不停地翻转并送进坯料，避免在同一位置反复锤击。3、选择适当的锻造比。锻造铸锭时可选用6～8；对经过锻、轧但粗晶的材料可选用4～6；在一般情况下锻造比≥2。4、设备吨位的选择较普通钢材大一级，以克服较高的变形抗力，达到锻透并细化晶粒的目的。5、终锻温度时的变形量，不允许在临界变形程度范围内（ε=7.5%～20%），以避免晶粒粗大。 二、铁素体不锈钢 铬的质量分数一般在13%-30%范围内，铁素体不锈钢其耐腐蚀性不及奥氏体不锈钢，但抗应力腐蚀性能方面优于奥氏体不锈钢，从发展趋势看，它将替代部分奥氏体不锈钢。在选择热变形参数时，对三脆（475℃脆性、σ相脆性和950℃以上高温脆性）和晶粒长大的特性必须加以注意。 铁素体不锈钢的锻造特点： 铁素体不锈钢加热时，晶粒特别容易长大。由于铁素体不锈钢在加热和冷却过程中无同素异晶转变，不能通过热处理来细化晶粒。因此，这类钢的加热温度不宜过高，一般应低于1150℃。为了防止晶粒粗大而使钢变脆，其终锻温度及变形量也要严格控制，终锻温度一般不应高于800℃，变形量不低于12%～20%。 铁素体不锈钢的另一个特点是，当在475℃左右保持时间过长时，会出现475℃脆性。因此，锻后必须快冷（空冷或水冷），以便很快地通过475℃脆性温度范围。 三、马氏体不锈钢 铬的质量分数一般在12%-18%范围内，当加热到高温时组织为奥氏体；冷却到室温时为马氏体，可热处理强化。它是一种理想的耐蚀、耐热型结构材料。常用的Cr13型钢，淬火后的强度、硬度随含碳量增加而提高，但耐腐蚀性及塑、韧性却随之降低。这类型钢，具有很高的热强性和较好的抗蚀性，特别适合制作在550～600℃以下及湿热条件下工作的承压件。这类型钢的耐蚀性不如铁素体和奥氏体不锈钢。因此，在制订热工艺参数时，必须综合考虑对其抗腐蚀性能，特别是抗应力腐蚀性能的影响，以及对耐热性和工艺塑性的影响。 马氏体不锈钢的锻造特点： 马氏体类不锈钢，在加热、冷却过程中，其组织发生同素异晶转变，因而可以通过热处理方法细化晶粒，提高钢的力学性能和抗腐蚀性能。对这类钢的最后一火变形量无特殊要求，但加热温度过高时，有δ铁素体形成，锻造时易开裂。δ铁素体一般是在1100～1150℃范围内形成，加热时要注意不要超过此温度；表面脱碳会促使铁素体形成，因此加热时要注意使表面脱碳减至最小。马氏体不锈钢的终锻温度受其同素异晶转变温度（这一转变温度大约从810℃开始）的限制，实际生产中终锻温度多取900℃或920℃。因为终锻温度低不仅变形困难，而且内应力也要增大。 马氏体不锈钢对冷却速度特别敏感。锻后空冷会出现马氏体，内应力较大，容易产生裂纹。这类钢锻后应缓冷至600℃左右，然后空冷。 马氏体不锈钢锻件锻后要及时进行退火，消除内应力，以免在以后的酸洗或存放过程中产生开裂。 马氏体不锈钢对表面