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不銹鋼鍛件的工藝性能

作者:admin2020-09-07 11:55:06
  對不銹鋼工藝的適應性也是選用不銹鋼必須考慮的因素。工藝性能是指鍛件制造過程中各種冷熱加工工藝對材料性能的要求。金屬材料的工藝性能對保證產品質量、降低成本和提髙生產率有著重大的作用。
 
  1.不銹鋼的焊接性能
對于不銹鋼來說,首先要了解其焊接性能,因為大部分不銹鋼鍛件都是焊接件。各種不銹鋼的焊接特點是:
  1)奧氏體不銹鋼具有良好的耐蝕性,很好的塑性和韌性,以及良好的焊接性,不會發(fā)生任何淬火硬化,很少出現(xiàn)冷裂紋。由于熱脹冷縮較大,可能出現(xiàn)熱裂紋、焊接變形大。焊接時應防止應力腐蝕破壞現(xiàn)象、475°C脆性、σ相析出脆化以及晶間腐蝕等缺陷的發(fā)生。
  2)馬氏體不銹鋼具有強烈的淬硬傾向,易出現(xiàn)冷裂紋,焊接接頭受熱超過1150°C區(qū)域,鋼內晶粒顯著長大;焊后冷卻速度過快或過慢都可能引起接頭脆化,也會造成475°C脆化;晶間腐蝕傾向較小;30Cr13、40Cr13、68Cr17和95Cr18的淬硬傾向更強,焊接性能更差。
  3)鐵素體不銹鋼無淬火硬化現(xiàn)象,加熱溫度大于950°C、焊縫及熱影響區(qū)晶粒嚴重粗大,而且無法用焊后熱處理細化晶粒,會產生冷裂紋,容易出現(xiàn)475°C脆化及σ相析出脆化,接頭晶間腐蝕傾向大。
  4)奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼有良好的焊接性,不需預熱、焊后也不需熱處理,均不會出現(xiàn)焊接裂縫。但當鐵素體比例很大,也有可能出現(xiàn)475°C脆化現(xiàn)象; 高鉻雙相不銹鋼將會產生σ相脆化現(xiàn)象。
對不銹鋼來說,由于焊接區(qū)的裂紋、脆化、晶間腐蝕、刀狀腐蝕、點腐蝕及應力腐蝕等引起的結構損壞事例時有發(fā)生,因此對各類不銹鋼的焊接特點要掌握并正確選擇,然后嚴格執(zhí)行各類鋼的焊接參數(shù),避免事故出現(xiàn)。
鍛件
  2.不銹鋼鍛件的熱加工性能
  不銹鋼鍛件在國防工業(yè)、化學工業(yè)、石油工業(yè)及動力部門中應用得較多,而且很多產品不僅要求具有耐蝕性,而且要求具有較高的強度,因此大部分不銹鋼鍛件都要經過鍛造后使用。而不銹鋼與碳鋼相比不同的特點是:熱導率低,鍛造溫度范圍窄,過熱敏感性強,高溫下抗力大,塑性低等,這些都給鍛造生產帶來了許多困難,而且不同類型的不銹鋼鍛造工藝也有差別。下面介紹一下常用不銹鋼的類型和鍛造工藝特點。
  (1)馬氏體不銹鋼馬氏體不銹鋼的鍛造工藝特點:
  1)馬氏體類(20013、40013、14Crl7Ni2等)不銹鋼在加熱、冷卻過程中, 其組織發(fā)生同素異構轉變。對于這一類鋼,***后一火的變形量無特殊要求。
  2)馬氏體不銹鋼鍛造加熱時要避免δ鐵素體的形成,因為δ鐵素體的出現(xiàn)會使鍛件形成裂紋,要避免金屬加熱速度過快導致過熱。鍛件的表面脫碳會使鐵素體形成過多,因此要將表面脫碳減小到***小程度。
  3)馬氏體不銹鋼在鍛造后容易產生開裂,這是因為鍛造后空冷時會出現(xiàn)馬氏體和碳化物組織,產生的內應力較大,所以鍛后要緩慢冷卻,一般在200°C左右的砂坑或爐渣中緩冷,從砂坑取出后要及時進行退火,防止發(fā)生斷裂。
鍛件
  (2)鐵素體不銹鋼鐵素體不銹鋼鍛造特點:
  1)鐵素體不銹鋼的再結晶溫較低而速度較快,因此在塑性變形過程中晶粒長大的傾向較大。鐵素體不銹鋼在950°C以上晶粒長大較快。
  2)鐵素體不銹鋼鍛造性能受晶粒長大和組織弱化的限制。例如,對于美國 405鋼(類似06Crl3Al),少量奧氏體的出現(xiàn)會導致晶界的弱化,因此終鍛溫度要嚴格控制。
  3)為了得到細晶粒組織,***后一次鍛打的壓縮量不應低于12%~20%,終鍛溫度不高于800°C。為了避免因溫度過低產生冷作硬化,終鍛溫度不應低于705°C。由于鐵素體不銹鋼導熱性差,其表面缺陷用砂輪清理時,局部過熱可能會引起裂紋,***好采用風鏟清理或剝皮的方法去除表面缺陷。
 
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