由于不銹鋼的強度高,再加上中板的厚斷面,給其成型的所有設(shè)備帶來較大的應力。減少這些應力的最好辦法之一就是通過加熱使要成型的不銹鋼中板軟化。廣泛使用的有兩種成型方法,如熱旋壓和熱沖壓就是采用了這種軟化的方法。
空氣淬硬的12Cr13(410)鋼可在高于或低于臨界溫度條件下加工,在732~788℃可以加工成型許多工件,而后在相同的溫度范圍內(nèi)進行中間退火處理。使用這種方法,不能獲得最小硬度,但一般來說,其力學性能還是能夠滿足使用要求的,而且表面鐵鱗也大大降低。如果成型工件要求最低的強度、最大的韌性,就應該在816~843℃成型加工。當在這個溫度范圍空冷時,12Cr13(410)鋼就會被硬化,并且需要再結(jié)晶控制退火,以恢復其原始性能。一個典型的退火周期是:加熱到816℃,保溫24min/cm,以50℃/h(小時)冷卻到593℃,然后空冷到室溫。
奧氏體鋼可以在1038~1149℃溫度范圍內(nèi)加工。當溫度降至927℃時,停止加工,能獲得最佳的效果。在593~816℃之間,鋼的韌性會有所損失,假如繼續(xù)長時間進行加工,就會引起裂紋。所有的奧氏體鋼在熱加工后,應該給予再結(jié)晶退火。雖然經(jīng)穩(wěn)定化處理或低碳鋼種沒有碳化物沉淀,但是由于應力的作用,熱加工后的不銹鋼耐蝕性還是有所下降。
工件加熱時,應該避免火焰直接沖擊工件。成型設(shè)備要盡可能靠近加熱爐,為的是就近快速處理毛坯,使工件的溫度損失降到最低。在工件移動和調(diào)整位置時,由于時間和溫度的損失,有可能必須進行再加熱。這樣一來,加工薄規(guī)格中板比加工具有一定保溫作用的厚板更難,鉻鋼的導熱性近似于碳鋼的導熱性,它們的熱膨脹性能非常相同。另一方面,鉻-鎳不銹鋼有較低的導熱性,需要較長的加熱時間。旋壓法是一種“自由成型”的方法,根據(jù)經(jīng)驗來處理膨脹性能。但在熱沖壓中,必須記住奧氏體鋼膨脹系數(shù)比碳鋼高50%,所以陰模的設(shè)計必須考慮留有必要的余量,以補償這一情況。
為了控制工件的耐腐蝕性,最為關(guān)鍵的一步是清理已經(jīng)熱成型或退火的工件表面。采用酸洗方法或噴丸和酸洗相結(jié)合的方法,是去除掉表面所有氧化皮的較好和常用的方法。
非硬化鐵素體鋼應該在760~816℃進行熱成型。這是一種抗拉強度、屈服強度低和韌性好的材料。溫度范圍低于它的晶粒快速長大和晶面腐蝕敏感化處理的溫度,而加熱產(chǎn)生的鐵鱗也不會是問題。