不锈钢锻材C 退火工艺与退火开裂相关性研究

马贵斌

（山西太钢不锈钢股份有限公司， 山西 太原 030003）

1 相关性研究实验的背景

不锈钢锻材C 是马氏体不锈钢中强度与韧性搭配较好的一种钢。它对氧化性酸、大部分有机酸以及有机盐类的水溶液有良好的耐蚀性。一般适用于制造硝酸，醋酸生产和轻工、纺织等工艺中的既要求强韧性有耐腐蚀的轴，活塞杆，泵等零件。其化学成分见表1，实物见图1。

表1 不锈钢锻材C 化学成分 %

图1 实物图片

不锈钢锻材C 退火开裂问题一直是困扰生产组织和合同兑现的问题，鉴于此，山西太钢不锈钢股份有限公司对退火工艺进行排查，发现退火工艺对退火开裂的影响较大，于是对同一批次的锻材进行不同退火工艺试验，寻找最佳退火工艺。

2 理论基础

锻材冷却过程中，由于表层和心部的冷却速度和时间不一致，形成温差，就会导致体积收缩不均匀而产生应力，即热应力.在热应力的作用下，由于冷却时表面温度低于心部, 收缩也大于心部而使心部受拉，当冷却结束时，由于心部最后冷却体积收缩不能自由进行而使表面受压而心部受拉。

锻材在退火过程中，由于组织转变会产生相变应力，在整个退火过程中，锻材受热应力和组织应力综合作用，这两种应力作用方向相反时相互抵消，作用方向相同时相互迭加，当锻材退火时，因应力迭加而使表面受力过大时，就会造成锻材开裂[1]。

3 实验方案

取同一批次的不锈钢锻材C 按两种退火工艺生产。

3.1 工艺A

锻造完毕红退火，退火工艺见图2。

图2 锻造完毕红退火工艺

3.2 工艺B

锻造完毕降温到某一温度后退火，退火工艺见图3。

图3 锻造完毕降温到某一温度后退火工艺

4 实验结果（见图4 和图5）

图4 工艺A 横截面情况

图5 工艺B 横截面情况

由图4 和图5 可知不锈钢锻材C 用工艺A 退火存在退火开裂现象，用工艺B 退火没有退火开裂现象。

5 结语

不锈钢锻材C 退火时由于选择退火工艺不正确，造成热应力和相变应力作用迭加造成表面受力过大而造成退火开裂，退火工艺选择正确时，热应力和组织应力作用相互抵消避免了退火开裂。

通过工艺摸索，找到不锈钢锻材C 最佳的退火工艺，成功解决了退火开裂的现象，降低了生产成本，取得良好的经济效益。