馬氏(shi)體不銹鋼具有較(jiao)高的淬(cui)透(tou)性，即可空冷硬化。因此(ci)，冷鍛馬氏(shi)體鋼尤其(qi)是那(nei)些高碳鋼時，必須采(cai)取保護措施，防(fang)止(zhi)開裂現(xian)象(xiang)的發生。通(tong)常應將馬氏(shi)體鋼用(yong)絕(jue)熱材料覆蓋(gai)，或者在爐內均(jun)勻降溫(wen)，使之緩慢冷卻到593℃.如(ru)果像冷卻鍛模那(nei)樣直接用(yong)水噴射冷卻鍛件(jian)，就會引起(qi)鍛裂現(xian)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(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼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。


  隨著鉻含量的(de)增加，δ-鐵(tie)素(su)(su)體(ti)的(de)形(xing)成(cheng)溫(wen)(wen)度(du)會(hui)(hui)(hui)降(jiang)低，而(er)(er)少量的(de)δ-鐵(tie)素(su)(su)體(ti)就會(hui)(hui)(hui)明顯(xian)地(di)降(jiang)低其可鍛性。當δ-鐵(tie)素(su)(su)體(ti)增加到(dao)15%以(yi)上，可鍛性又(you)會(hui)(hui)(hui)逐漸增高，到(dao)結構完全變成(cheng)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)為止。終鍛溫(wen)(wen)度(du)要(yao)受同素(su)(su)異晶轉(zhuan)變的(de)限制（異晶轉(zhuan)變在816℃左右開始），而(er)(er)這種鋼通常在927℃停鍛，因(yin)為溫(wen)(wen)度(du)太低其成(cheng)型就會(hui)(hui)(hui)困(kun)難。


  在Y12Cr13(416)型鋼中加(jia)入硫或硒(xi)，可以提高(gao)其機械加(jia)工性能，但(dan)這些元素又能引起鍛造問題，特別是(shi)當它們(men)形成(cheng)表面(mian)板狀組織時，就(jiu)(jiu)很容(rong)易(yi)產生(sheng)裂(lie)紋。不過可以通過調整鍛造溫度和工藝方法加(jia)以消除。如果(guo)加(jia)硫，就(jiu)(jiu)不可能消除這類開裂(lie)，從這個角(jiao)度來說，加(jia)硒(xi)比較好(hao)。


  馬氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)鍛造加(jia)熱時(shi)要(yao)避免(mian)8-鐵(tie)素體(ti)的形成(cheng)，因為8-鐵(tie)素體(ti)的出(chu)(chu)現，會(hui)使鍛件形成(cheng)裂紋。要(yao)避免(mian)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)鍛件加(jia)熱過快導致過熱。鍛件在(zai)加(jia)熱過程中(zhong)的脫(tuo)碳主要(yao)是促使鐵(tie)素體(ti)形成(cheng)，因此要(yao)將鍛件表面脫(tuo)碳減少到最小程度。馬氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)最后(hou)一(yi)火的變形量無特殊要(yao)求(qiu)。這類鋼(gang)(gang)在(zai)鍛造后(hou)容(rong)易產生(sheng)開裂現象，其原因是鍛造后(hou)空(kong)冷(leng)時(shi)出(chu)(chu)現馬氏體(ti)和(he)碳化物組織，內(nei)應力(li)較大(da)，因此鍛后(hou)冷(leng)卻時(shi)，必須緩(huan)(huan)慢進(jin)行，一(yi)般在(zai)200℃的砂(sha)(sha)坑(keng)或爐渣中(zhong)緩(huan)(huan)冷(leng)，取出(chu)(chu)砂(sha)(sha)坑(keng)后(hou)必須及時(shi)進(jin)行等溫退火，防止(zhi)發生(sheng)開裂。


  馬氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)，特別是Cr13型(xing)馬氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的價格低，故在腐蝕性(xing)較(jiao)弱(ruo)的介質中（如水蒸氣(qi)）且又要求高的力(li)學(xue)性(xing)能的條件下得到廣(guang)泛的應用。12Cr13 鋼(gang)為半(ban)馬氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)，鋼(gang)中除馬氏(shi)體(ti)組織外，還有鐵素體(ti)組織。


1. 鍛造工藝特點


  ①. 馬氏體類(lei)（20Cr13、40Cr13、14Cr17N12等）不銹鋼在加熱(re)、冷卻(que)過程(cheng)中，其(qi)組織發生同素異構轉變。對于這一類(lei)鋼，最后一火的變形量無特殊要求(qiu)。


  ②. 馬氏體(ti)不銹鋼鍛造加熱(re)時(shi)要(yao)避(bi)免(mian)δ-鐵(tie)素體(ti)的形(xing)成(cheng)，因為δ-鐵(tie)素體(ti)的出現會使鍛件(jian)形(xing)成(cheng)裂紋(wen)，要(yao)避(bi)免(mian)金(jin)屬加熱(re)速度過快導致過熱(re)。鍛件(jian)的表面脫碳會使鐵(tie)素體(ti)形(xing)成(cheng)過多，因此要(yao)將表面脫碳減小(xiao)到最小(xiao)程度。


  ③. 馬氏體(ti)不銹鋼(gang)在(zai)鍛(duan)造后容易產生開裂，這是因為鍛(duan)造后空冷時(shi)會出(chu)現馬氏體(ti)和碳化物組織，產生的(de)內應(ying)力較大，所以鍛(duan)后要(yao)緩慢冷卻，一(yi)般在(zai)200℃左右的(de)砂(sha)坑或爐渣中緩冷，從砂(sha)坑取(qu)出(chu)后要(yao)及時(shi)進行退火，防止發生斷(duan)裂。


各種不銹鋼的(de)鍛造溫度，見(jian)表(biao)3-1。


表 1.jpg


2. 鍛造溫度范(fan)圍


  馬(ma)氏體不銹鋼的始鍛溫度(du)，受高溫鐵素(su)體形(xing)成溫度(du)和鐵素(su)體態(tai)的影響，如鐵素(su)體為帶狀時，則(ze)容(rong)易產生裂紋，如鐵素(su)體為細小(xiao)球狀時，塑(su)性(xing)明顯提高（見表3-1)。


  馬氏體不銹鋼(gang)的始鍛溫度(du)(du)，一般(ban)為(wei)1150℃;終鍛溫度(du)(du)隨含碳量不同而不同，含碳量高(gao)時(shi)一般(ban)取925℃,含碳量低(di)時(shi)一般(ban)取850℃,均應高(gao)于鋼(gang)的同素異構轉變溫度(du)(du)。