锻造设备与不锈锻制方钢D 锻造开裂相关性研究

马贵斌

（山西太钢不锈钢股份有限公司， 山西 太原 030003）

1 不锈钢D 相关性研究实验的背景

不锈钢D 是沉淀、硬化、马氏体不锈钢。具有高强度、硬度和抗腐蚀等性能。经过热处理后，产品的机械性能更加完善，可以达到1 100～1 300 MPa 的耐压强度。这个等级不能用于高于300 ℃或非常低的温度下，它对大气及稀释酸或盐都具有良好的抗腐蚀能力，它的抗腐蚀能力和304 和430 一样。一般适用于海上平台、直升机甲板、食品加工、纸浆及造纸业、涡轮机叶片、机械部件等零件。

其化学成分见表1，实物见图1。

表1 不锈钢D 的化学成分 %

图1 不锈钢D 实物图片

不锈锻制方钢D 锻造开裂问题一直是困扰我们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锻造工艺进行排查，发现锻造设备不同对锻造开裂的影响较大，于是对同一批次的不锈锻制方钢D 在不同锻造设备上进行工艺试验，寻找最佳的锻造设备。

2 不锈钢D 理论基础

锻造开裂是钢在锻造过程中形成的开裂，形成原因是多种多样的。主要可分为原料缺陷引起的锻造开裂和锻造本身引起的开裂两类。属于前者的原因有残余缩孔、钢中夹杂物等冶金缺陷；属于后者的原因有加热不当、变形不当及锻后冷却不当、未及时热处理等。

锻造变形不当常引起开裂。最常见的是变形速度太大，钢的塑性不足以承受压力而引起的破裂，这种裂纹往往在锻造开始阶段就发生，并迅速扩展。应及时采取措施纠正锻造工艺，并切除有裂纹的钢材。另外一种是低温锻裂，在裂纹处往往有较多的低温相组织。为避免这种裂纹产生，应使钢在锻造变形过程中不发生相变，要正确掌握和控制终锻温度[1]。

3 不锈钢D 实验方案

取同一批次的不锈钢D 在两种锻造设备上锻造锻造同规格方钢（见图2，图3）。

图2 在1 000 t 快锻机上进行锻造

图3 3 000 t 快锻机上进行锻造

4 实验结果（见下页图4 和图5）

由图4 和图5 可知不锈锻制方钢在1 000 t 快锻机上锻造后存在锻造开裂现象，而在3 000 t 快锻机上锻造时没有锻造开裂现象。

图4 1 000 t 快锻机锻造后实物图

5 结语

不锈锻制方钢D 在1 000 t 快锻机上锻造时由于该钢种变形抗力大，锻造压力不够，终锻温度低于锻造开裂临界温度造成锻造开裂，而在3 000 t 快锻机上锻造时因为锻造压力足够，终锻温度可以控制在锻造开裂的临界温度之上，因而能够锻造到要求的规格而不开裂。

图5 3 000 t 快锻机锻造后实物图

通过工艺摸索，选择最佳的锻造设备对不锈锻制方钢D 进行锻造，成功解决了锻造开裂的问题，为订货时成本的测算和工艺路线的制定提供了依据。