1Cr11MoV馬氏體不銹鋼鍛造工藝

1Cr11MoV屬于馬氏體不銹熱強鋼,含鉻量稍低于1Cr13,2Cr13該鋼由于含有鉬,礬等元素,使熱強性明顯提高,并有較好的減震性能和較小的線膨脹系數,因此,該鋼使制造低于540℃條件下使用的氣輪機和燃氣輪機葉片的良好材料。由于1Cr11MoV含有10%以上的Cr,使鋼的抗腐蝕性能大大提高。1Cr11MoV鋼對回火脆性不敏感和在500℃~ 600℃長期保溫后的室溫沖擊韌性變化不多,所以允許采用淬火后用較低溫度進行回火的方法獲得較高的強度。

坯料準備

用于鍛造的棒材,一般都進行車削剝皮或用砂輪修磨。但其表面往往還會有許多和皮下氣泡缺陷存在,對進一步鍛造加工非常敏感,即使是非常細小的裂紋,皮下氣泡或機械刻痕,在鍛造時也會擴大,甚至導致整個鍛件的破裂。因此必須加強材料入庫的檢驗,不允許表面有肉眼可見的微細裂紋和皮下氣泡的材料入庫,如果在鍛造過程中出現裂紋或其他缺陷,應立.即停錘,將缺陷鑿去,或用砂輪等清除后繼續鍛造,以免裂紋擴大導致報廢。

坯料加熱

由于Cr的大量加入，使 1Cr11MoV不銹鋼在800~700℃以下的低溫導熱系數大大降低,要求采取有效措施,降低加熱速度,使加熱坯料的內部與外層溫差盡可能小,以避免產生巨大的熱應力而導致坯料內部開裂,特別是大斷面的坯料。為此,在實際生產中坯料的入爐溫度應低于400℃,隨爐緩換升溫。對于大于8OOmmde坯料,必須采取兩段加熱制度:第一階段將坯料由低溫隨爐緩慢升溫至800~850℃,并視坯料大小保溫1~2小時:第二階段以較快的速度繼續升溫至規定的鍛造溫度,并保溫使之熱透。

此外,還應注意按規定的保溫時間加熱坯料，過長的保溫時間將使坯料過熱,v相增加,導致形變困難和熱處理后機械性能的下降。因此,要根據爐膛溫度的不均勻性.從高溫區取出一件后，立即從低溫去移一件至高溫區,如此逐一完成。

鍛件的冷卻

1Cr11MoV馬氏體不銹鋼中有10%的鉻,使C曲線較碳鋼大大向右推移,可使其心部全部淬透,得到馬氏體組織。因此,在實際生產中,1Cr1 1MoV不銹鋼的鍛后冷卻必須在20℃的熱石灰中進行,以免可能降低鍛件的冷卻速度,即使這樣做,某些小鍛件,由于熱容量小,冷卻速度可能仍然較快,在680℃以上只發生部分奧氏體珠光體轉變,在300℃以下轉變成貝氏體,甚至馬氏體。有條件可根據奧氏體等溫轉變曲線,將終鍛溫度的鍛件立即置于700℃等溫加熱爐中,使整個鍛件溫度均勻。

鍛件的退火

盡管處于終鍛溫度的鍛件立即埋入熱石灰中冷卻,可以避免冷卻裂紋的產生,但不是絕對的。上述這些鍛件的冷卻速度可能仍不夠緩慢,會有部分馬氏體形成,會有相當一部分應力存在,在擱置段時間后仍有開裂的危險,會有相當高的硬度妨礙切削加工。另外,在鍛造溫度長時間加熱,鍛件的顯微組織容易過熱,若鍛件變形量小,則晶粒比粗大。為此必須盡快對鍛件進行退火處理,達到細化晶粒改善組織,冷卻應力,降低硬度的目的。鍛件的退火溫度一般根據鍛件的人小,在 880℃土10℃保溫1~3h,然后以不超過25℃/ h的速度冷卻至600℃以下出爐,這時的硬度可降至HB160,如果儀儀為了去除應力和降低硬度,可采用高溫回火的方法,把鍛件加熱到750~800 ℃,保溫1~3h 在空氣中冷卻,處理后的硬度可降至HB170~200,或采用如上所述的等溫退火的方法,將鍛件加熱到奧氏體化溫度然后在700℃進行等溫處理。

結語

( 1)鍛件用坯料的表面不允許有細小裂紋、皮下氣泡、甚至機械劃痕的存在。這些缺陷往往在鍛造變形時會擴大甚至導致整個鍛件的破裂。

(2)鍛造的加熱溫度: 1Cr11 MoV以1150 ℃,2013以1100-1150℃,過高的加熱溫度使鐵素休增多,塑性下降,并對鋼的機械性能不利,3Cr13以1 100℃,4Cr13以1100℃為宜。

(3) 1Cr11 MoV馬氏體不銹鋼屬合金鋼,塑性差,宜輕打,避免重錘猛擊,以防十字形裂紋的形成。

( 4) 1Cr11 MoV馬氏體不銹鋼的鍛后冷卻極其重要,應在200℃的熱石灰中進行,盡可能降低鍛件的冷卻速度,以保證奧氏體―珠光體轉變的完成,使鍛件冷卻后,從石灰坑中取出,并及時進行退火處理。