不銹鋼鍛材C 退火工藝與退火開裂相關性研究

馬貴斌

（山西太鋼不銹鋼股份有限公司， 山西 太原 030003）

1 相關性研究實驗的背景

不銹鋼鍛材C 是馬氏體不銹鋼中強度與韌性搭配較好的一種鋼。它對氧化性酸、大部分有機酸以及有機鹽類的水溶液有良好的耐蝕性。一般適用于制造硝酸，醋酸生產和輕工、紡織等工藝中的既要求強韌性有耐腐蝕的軸，活塞桿，泵等零件。其化學成分見表1，實物見圖1。

表1 不銹鋼鍛材C 化學成分 %

圖1 實物圖片

不銹鋼鍛材C 退火開裂問題一直是困擾生產組織和合同兌現的問題，鑒于此，山西太鋼不銹鋼股份有限公司對退火工藝進行排查，發現退火工藝對退火開裂的影響較大，于是對同一批次的鍛材進行不同退火工藝試驗，尋找最佳退火工藝。

2 理論基礎

鍛材冷卻過程中，由于表層和心部的冷卻速度和時間不一致，形成溫差，就會導致體積收縮不均勻而產生應力，即熱應力.在熱應力的作用下，由于冷卻時表面溫度低于心部, 收縮也大于心部而使心部受拉，當冷卻結束時，由于心部最后冷卻體積收縮不能自由進行而使表面受壓而心部受拉。

鍛材在退火過程中，由于組織轉變會產生相變應力，在整個退火過程中，鍛材受熱應力和組織應力綜合作用，這兩種應力作用方向相反時相互抵消，作用方向相同時相互迭加，當鍛材退火時，因應力迭加而使表面受力過大時，就會造成鍛材開裂[1]。

3 實驗方案

取同一批次的不銹鋼鍛材C 按兩種退火工藝生產。

3.1 工藝A

鍛造完畢紅退火，退火工藝見圖2。

圖2 鍛造完畢紅退火工藝

3.2 工藝B

鍛造完畢降溫到某一溫度后退火，退火工藝見圖3。

圖3 鍛造完畢降溫到某一溫度后退火工藝

4 實驗結果（見圖4 和圖5）

圖4 工藝A 橫截面情況

圖5 工藝B 橫截面情況

由圖4 和圖5 可知不銹鋼鍛材C 用工藝A 退火存在退火開裂現象，用工藝B 退火沒有退火開裂現象。

5 結語

不銹鋼鍛材C 退火時由于選擇退火工藝不正確，造成熱應力和相變應力作用迭加造成表面受力過大而造成退火開裂，退火工藝選擇正確時，熱應力和組織應力作用相互抵消避免了退火開裂。

通過工藝摸索，找到不銹鋼鍛材C 最佳的退火工藝，成功解決了退火開裂的現象，降低了生產成本，取得良好的經濟效益。