不锈钢的冷加工成型
304不锈钢工艺介绍
304不锈钢工艺介绍
304不锈钢是一种常见的不锈钢材料，通常用于制造家居用品、厨具、建筑材料等。
下面是关于304不锈钢工艺的介绍：
1. 熔化制造工艺：304不锈钢主要通过熔化制造工艺进行生产。
这包括将铁矿石经过冶炼、熔炼得到生铁，然后通过转炉炼钢或电炉炼钢得到不锈钢熔体。
最后，通过连铸或浇铸工艺将熔体倾入铸模，形成不锈钢坯料。
2. 热处理工艺：不锈钢坯料经过热处理工艺能够改变其微结构和物理性能。
通常，这包括热轧、热处理和退火等步骤。
热轧可以将不锈钢坯料加热至高温后进行挤压和轧制，以改变其形状和厚度。
然后，通过热处理和退火工艺，可以消除添加元素的残留应力，并提高不锈钢的硬度和耐腐蚀性能。
3. 冷加工工艺：不锈钢还可以通过冷加工工艺进行成型和加工。
冷加工包括冷轧、冷拉、冷拔、冷弯和深冲等工艺，可以改变不锈钢的形状、尺寸和表面质量。
冷加工还可以增强不锈钢的机械性能，提高其抗拉强度和硬度。
4. 表面处理工艺：为了改善不锈钢的外观和耐腐蚀性能，通常会对其进行表面处理。
典型的表面处理包括抛光、喷砂、酸洗和电镀等工艺。
抛光能够使不锈钢表面光滑且无划痕，提高其外观质量。
而酸洗可以去除不锈钢表面的氧化皮和杂质，恢复其耐腐蚀性能。
综上所述，304不锈钢经过熔化制造、热处理、冷加工和表面
处理等工艺，可以得到各种形态和性能的不锈钢制品。
这些工艺能够让不锈钢具有良好的机械性能、耐腐蚀性能和外观质量，满足各种应用领域的需求。
不锈钢强化机理
不锈钢强化机理
不锈钢的强化机理与其晶体结构有关。
在不锈钢中，铁原子和铬、镍等合金元素形成高度有序的结构，使得不锈钢具有良好的耐腐蚀性
和机械性能。
强化不锈钢的方法通常有以下几种：
1. 固溶处理：固溶处理是指将不锈钢加热到一定温度，使里面
的合金元素充分溶解，然后快速冷却。
此过程中，合金元素固溶度大
大提高，形成了均匀的固溶体，从而提高了不锈钢的硬度和强度。
2. 冷加工：冷加工是指将不锈钢板材、棒材等经过冷压成型、
冷拔、冷轧等加工方式使之变形，从而提高不锈钢的硬度和强度。
此
过程中，不锈钢材料的晶体结构发生改变，形成大量的位错和晶界，
从而有效地强化了材料。
3. 沉淀硬化：沉淀硬化是指将不锈钢加热至一定温度，使它的
合金元素析出形成纳米级别的沉淀物，从而增强不锈钢的强度和硬度。
沉淀硬化可以针对不同类型的不锈钢进行处理，因此可以使得不同种
类的不锈钢都能够得到适合的强化效果。
总之，强化不锈钢的方法有多种，不同的强化方法对不同类型的
不锈钢都有其适用性和优缺点，可以根据具体情况进行选择。
GB150中关于奥氏体不锈钢冷成型后热处理的探讨
GB150中关于奥氏体不锈钢冷成型后热处理的探讨李建国【摘要】GB150-2011中规定,盛装毒性为极度或高度危害介质的不锈钢容器,或图样证明有应力腐浊的不锈钢容器,在一定的变形量下,需要进行固溶处理,以恢复不锈钢的性能,在一定高温下或一定低温下,允许的变形量更小.笔者分析了这样规定的合理性,指出在一定高温下或一定低温下,不需要其他限制条件,变形量超过一定值,就应该进行固溶处理.【期刊名称】《吉林化工学院学报》【年(卷),期】2016(033)001【总页数】5页(P35-39)【关键词】冷成型;热处理固溶处理;变形率【作者】李建国【作者单位】石油化工工程质量监督总站,北京100728【正文语种】中文【中图分类】TG142.71;TG156.94奥氏体不锈钢大量用于石油化工工程的设备和管道中，在设备制造过程中的封头成型，筒节成型均涉及到钢的冷成型(奥氏体不锈钢一般不进行热成型)，管道工程施工过程遇到的奥氏体不锈钢冷成型越来越少，但是在管件制造时涉及到不锈钢的成型.管件体积小.成型后容易进行固溶处理，在管件制造标准中也规定了管件的供货状态为固溶处理，在本文中不讨论，只讨论压力容器制造中奥氏体不锈钢冷成型后的热处理.奥氏体不锈钢使用的情况有四种，高温、低温、耐腐蚀、洁净.显然奥氏体不锈钢的冷成型对于不锈钢的高温、低温和耐腐蚀使用状况有不同程度的影响，奥氏体不锈钢冷成型后，什么情况热处理，什么情况不进行热处理，监督工程师在监督实践中也感到困惑.1.1 GB150-2011的规定GB150-2011《压力容器》中第8.1条，规定了成型受压元件的恢复性能热处理[1-2]，内容如下：钢板冷成型受压元件，当符合下列(a)—(e)中任意条件之一，且变形率超过下表规定的范围，应于成型后进行相应热处理恢复材料的性能.(a)盛装毒性为极度或高度危害介质的容器；(b)图样注明有应力腐蚀的容器(c)—(e)是对碳钢、低合金钢的规定,与本文讨论无关.奥氏体不锈钢冷成型件变形率控制指标参见表1.a 当设计温度低于—100 ℃，或高于675 ℃时，变形率控制值为10%从GB150的规定可以看出，热处理要同时具备两个条件：一个条件是盛装毒性为极度危害或高度危害介质或有应力腐蚀的介质；另一个条件为变形率大于一定值. 按照GB150的规定，设计温度的高低将只改变变形率的限制，也就是说单纯的低温或高温容器，不管变形率多大，都不需要进行热处理.1.2 ASME Ⅷ -1 压力容器制造规则的规定ASME Ⅷ -1《压力容器监造规则》UHA-44(a)(1)规定：如果存在下述情况，以奥氏体合金制造的受压元件的冷成型区应进行固溶退火处理[3].(a)终成型温度低于表UHA-44给定的最低热处理温度；(b)设计金属温度和成型应变超过UHA-44的限制.奥氏体不锈钢加工后的热处理要求参见表2.由此可以看出，ASME Ⅷ -1规定的奥氏体不锈钢冷成型后的热处理有两个条件：一个条件是设计金属温度高于一定值，一个条件为变形率大于一定值.而没有其他附加要求.BS PD 5500《非直接受火焊接压力容器规范》第4.2.2.3冷成型中规定[4]：冷成型的奥氏体不锈钢，当最小设计温度大于等于-196 ℃，且符合下面a),b)或c)时，不需要进行软化热处理.特定的腐蚀或其买方要求除外.(1)冷变形率不超过15%，标准的最小延伸率A是30%，或者冷变形后的残余延伸率显示大于15%.即当标准要求的延伸率小于30%，而实际材料的延伸率大于30%.(2)冷变形率大于15% ，证据表明冷变形后的残余延伸率大于15%.(3)冷成型封头，母材冷成型之前的可接受的延伸率A为：厚度≤15 mm时，A≥40%厚度>15 mm时，A≥45%注：这样的封头材料能保证冷成型后的延伸率至少为15%.这样看，BS PD 5500标准中奥氏体冷成型后的热处理，基本只需一个条件，即冷成型后的延伸率小于15%，以保证不锈钢材变形后仍有一定水平的塑性，对于超低温(小于-196 ℃)容器，未作规定.3.1 介质性质要求的热处理GB150 规定的热处理，盛装毒性为极度危害或高度危害介质的容器，变形率达到一定程度时，需要热处理，这主要从容器失效的后果来考虑的.GB150 规定的热处理，有应力腐蚀的介质变形率达到一定程度时，需要热处理，这主要从形变应力的角度考虑的.需要说明的是，由于应力腐蚀是水成环境的腐蚀，设计温度低于-100 ℃和大于675 ℃时(不可能存在水)，对变形率程度的改变，并不适用于这种条件.3.2 高温工作环境要求的热处理奥氏体不锈钢受压件在制造过程中进行的冷成型加工，当部件工作于蠕变温度范围(超过540 ℃)时，会造成使用性能的损伤，这种损伤伴有以下两个问题之一[5]：再结晶成细小的晶粒，从而导致蠕变速率的增加，以及持久强度的降低；韧性降低使部件生成裂纹，特别是在附件和应力集中处容易受到损伤而过早失效. 关于第一种损伤机理，控制再结晶动力学的主要因素是冷加工的程度、温度、时间和合金组成.对于一定量的冷加工，再结晶在高温下短时间内(几分钟到几小时)生成，在较低温度下长时间内(几百或几千小时)生成.如果温度足够低(对于304H或316这类简单合金大约在≤565℃，对于较为复杂的材料如800H合金在大约≤620℃)，当成形应变率小于约20%时，在使用寿命内不太可能发生再结晶.但在足够高的冷成型应变水平及使用温度下，则由于运行中发生再结晶威胁到合金的长期工作能力.这是因为晶粒尺寸和蠕变断裂强度之间的关系，细晶粒的再结晶材料的应力-断裂强度较低，蠕变速率较高.因此在使用过程中发生再结晶的材料将会过早失效.在冷成型后进行热处理可以恢复材料的与其性能.关于第二种损伤机理，奥氏体合金经冷加工后，其硬度和强度升高、而韧性降低.在低于蠕变范围的温度下，这一强度和韧性之间的转换可以利用.当在蠕变范围运行时，则除了再结晶外，还会涉及由于应力断裂韧性受损导致的失效.这一现象实在低于再结晶临界界限处起作用.特征是在冷加工过的材料上，过早地发生蠕变裂纹生长，并由于应力集中的存在而加剧.因此，只要奥氏体钢在蠕变范围的温度下工作，冷变形达到一定值时应进行固溶处理.3.3 低温工作环境要求的热处理奥氏体不锈钢在固溶处理温度时，碳在奥氏体基体中的溶解度约为0.1%[6].常用低碳级牌号C≤0.08%、超低碳级牌号C≤0.03%.室温时碳的溶解度低于0.02%.固溶快冷时过饱和的碳来不及析出，在室温时几乎全部碳含量都过饱和地溶于奥氏体基体中.由于室温下原子已不能扩散，碳过饱和溶于奥氏体基体中的这种非稳定状态可以保持.但在低于某一温度后，面心立方晶格的奥氏体会开始无扩散性地相变成为马氏体，这一相变的起始温度称为马氏体点Ms.随着温度的降低，马氏体相的量会逐渐增多，但在某一低温下保持时马氏体的量并不明显增多.奥氏体不锈钢的马氏体点Ms一般低于室温.有些牌号可低于-196 ℃，也有牌号直到-273 ℃绝对零度也不会仅由于低温而产生马氏体相变.奥氏体不锈钢的马氏体相变亦遵循相变热力学条件，相变驱动力为马氏体相与奥氏体相的化学自由能差.马氏体相变是一种无扩散的点阵畸变型组织转变，马氏体相和奥氏体相之间具有明显的晶体学取向关系，通过剪切机构产生大规模、有规则的原子排列的变化而迅速完成.相变时基体要产生均匀的切变，切变应力受应变能的控制.降温是相变驱动力的重要因素,形变促进马氏体的形成.压力容器构件的冷成形，包括应变强化处理一般均在室温进行.Md点为由冷变形诱发开始马氏体相变的最高温度.Md点温度应高于Ms点.并不是一开始冷变形都立刻产生马氏体相变，如有的试验对304L在室温进行了3.5%的变形时开始发生马氏体相变.对镍当量超过12%的18-8钢在室温下进行了冷轧变形量30%后仍未产生马氏体相变.在产生马氏体相变前的奥氏体相经受冷变形后，奥氏体相仍然会产生应变强化.冷变形对于降低奥氏体韧性的应变强化作用并不很大.实际上冷变形的韧性的影响主要体现在促进马氏体相变上.在奥氏体相变为α′马氏体时化学成分也无变化，碳含量也无变化.体心立方晶格的α′马氏体中碳的溶解度要比面心立方晶格的奥氏体小得多.在相同碳含量时，碳在α′马氏体中的过饱和度要比在奥氏体中的过饱和度高得多.α′马氏体大大增加了位错密度，产生严重的点阵畸变，导致明显的应变强化(或称相变强化)，致使强度提高，韧性、塑性下降.变形量与变形温度对18Cr-8Ni不锈钢中马氏体相变量的影响[7]参见图1.根据图1，在同一温度下冷变形，应变量越大，所形成的马氏体量越多.在同一应变量时，变形温度越低，形成马氏体的量也越多.马氏体含量越多，低温韧性也越低.由于压力容器的冷变形均在室温进行，可以不考虑低温变形的影响.因此，在低温工作的奥氏体不锈钢，变形率达到一定值时，应考虑形变马氏体的影响，进行固溶处理.GB150规定的冷成型后的热处理是“恢复性能热处理”，BS PD 5500规定的冷成型后的热处理是“软化处理”，这两个标准都没有给出具体的热处理温度，而ASME Ⅷ-1则要求进行固溶处理，并给出了具体的温度.我们前面谈到，奥氏体不锈钢冷成型后的热处理，主要是为了1)防止应力腐蚀，2)恢复高温性能，3)恢复低温性能(消除形变马氏体).如果是为了恢复高温性能或低温性能，应进行固溶处理.304不锈钢中碳化物M23C6的析出温度图参见图2[8].根据图2，如果是为了消除冷变形应力，可以选择550～650 ℃的热处理温度，这个温度处于碳化物M23C6析出的“鼻尖温度”以下.但长时间加热会导致不锈钢的耐腐蚀性能下降，因此奥氏体不锈钢冷成型后的热处理应采用固溶处理的方式. 从前面分析可以看出，奥氏体不锈钢冷成型的变形率超过一定值时，在应力腐蚀环境，高温工作环境，低温工作环境，都要进行固溶处理.ASME Ⅷ-1规定高温工作环境时，奥氏体不锈钢冷成型的变形率超过一定值要进行固溶处理.未规定低温工作的要求.BS PD 5500采取了规定剩余延伸率的方法，来规定是否进行热处理，应该是一种处理办法.并且对于工作温度低于-196 ℃时没有规定，应该有更严格的热处理要求. GB150要求当设计温度低于-100 ℃，或高于675 ℃时，变形率控制值大于10%应进行热处理，但附加了两个介质类型的条件，显然这样规定是不合理的.经过上述的分析和讨论，笔者认为GB150对于奥氏体不锈钢冷成型后的热处理规定应作如下修改：钢板冷成型受压元件，当符合下列(a)—(f) 中任意条件之一，且变形率超过下表规定的范围，应于成型后进行相应热处理恢复材料的性能.(a)盛装毒性为极度或高度危害介质的容器；(b)图样注明有应力腐蚀的容器(c)—(e) 是对碳钢、低合金钢的规定(f)奥氏体不锈钢，设计温度低于-100 ℃，或高于675 ℃时：【相关文献】[1] GB150-2011.钢制压力容器.[S][2] 白永国.热处理对65Mn锯片用钢组织及性能的影响[J].吉林化工学院学报,2015,32(4):30-34.[3] ASME Section Ⅷ-2007.Division 1 Pressure vessel.[S].[4] PD 5500:2009.Specification for unfired fusion welded pressure vessels.[S][5] ASME SectionⅡ-2007.Properties.[S][6] 黄嘉琥,陆戴丁.低温压力容器用不锈钢(一)[J].压力容器,2014,131(5):1-12[7] 肖纪美.不锈钢的金属学问题[M].北京：冶金工业出版社,2006:95-97[8] 利波尔德.不锈钢焊接冶金学及焊接性[M].北京：机械工业出版社,2008:134.。
不锈钢棒制造
不锈钢棒制造
不锈钢棒的制造过程主要包括以下几个步骤：
1. 原材料准备：首先，需要选择合适的不锈钢材料。
常见的不锈钢材料有304、316、201等。
这些材料的主要成分是铁、铬、镍等元素，其中铬和镍的含量会影响不锈钢的耐腐蚀性能。
2. 熔炼：将选定的不锈钢材料放入电炉中进行熔炼。
在熔炼过程中，需要控制好温度，以确保不锈钢的化学成分和物理性能达到要求。
3. 铸造：将熔炼好的不锈钢液体倒入模具中进行铸造。
铸造过程中，需要控制好冷却速度，以防止不锈钢棒内部产生裂纹或气孔。
4. 热处理：铸造好的不锈钢棒需要进行热处理，以改善其力学性能。
常见的热处理方法有退火、正火、淬火等。
5. 冷加工：热处理后的不锈钢棒需要进行冷加工，以达到所需的尺寸和形状。
常见的冷加工方法有轧制、拉拔、锻造等。
6. 表面处理：为了提高不锈钢棒的耐腐蚀性和美观性，通常还需要进行表面处理。
常见的表面处理方法有抛光、喷砂、镀层等。
7. 检验：最后，需要对不锈钢棒进行全面的检验，以确保其质量符合标准。
检验内容包括尺寸、形状、化学成分、力学性能等。
以上就是不锈钢棒的基本制造过程，不同的产品可能会有一些差异。
不锈钢材料硬度状态
不锈钢材料硬度状态引言：不锈钢是一种重要的材料，具有优良的耐腐蚀性能和机械性能。
不锈钢的硬度状态对其使用性能起着重要的影响。
本文将从不锈钢材料硬度的定义、测试方法、硬度状态的分类以及硬度对不锈钢性能的影响等方面进行探讨，以帮助读者更好地了解不锈钢材料硬度状态。
一、不锈钢材料硬度的定义不锈钢材料的硬度是指其抵抗外力形变或划伤的能力。
硬度通常通过材料在受力时的形变程度来衡量，即材料在受力下的变形量与作用力之比。
硬度是表征材料抵抗划伤、磨损和塑性变形的重要指标，对不锈钢的使用性能具有重要影响。
二、不锈钢材料硬度的测试方法常用的不锈钢材料硬度测试方法主要包括洛氏硬度、布氏硬度和维氏硬度等。
这些硬度测试方法可以通过在材料表面施加一定压力，然后测量压痕的大小或硬化层的深度来反映材料的硬度。
其中，洛氏硬度常用于较硬的不锈钢材料，布氏硬度常用于一般的不锈钢材料，而维氏硬度则常用于较软的不锈钢材料。
三、不锈钢材料硬度状态的分类根据硬度测试结果，不锈钢材料的硬度状态可分为软硬和硬化两种状态。
1. 软硬状态：软硬状态是指不锈钢材料在正常使用条件下的硬度状态。
一般情况下，不锈钢材料的硬度较低，表现为较弱的抗划伤和抗磨损能力。
但这种软硬状态也使得不锈钢具有较好的塑性，易于加工和成型。
2. 硬化状态：硬化状态是指不锈钢材料经过冷加工或热处理后的硬度状态。
冷加工可以通过机械变形改变材料的晶体结构，从而提高材料的硬度。
热处理则通过改变材料的组织结构和化学成分来改善材料的性能。
硬化状态的不锈钢具有较高的硬度，表现出较好的抗划伤和抗磨损能力，但塑性相应降低。
四、不锈钢材料硬度对性能的影响不锈钢材料的硬度状态对其使用性能具有重要影响。
1. 软硬状态对加工性能的影响：不锈钢材料的软硬状态决定了其加工性能。
软态不锈钢具有较好的塑性和可加工性，适用于冷加工和成型加工。
而硬态不锈钢由于硬度较高，加工难度较大，需要采用热加工或特殊工艺进行加工。
304不锈钢承受的冷热强度
304不锈钢是一种奥氏体型不锈钢，含有大约18%的铬和8%的镍，具有良好的耐腐蚀性和成型性。
它主要用于食品加工、化工、制药和住宅装饰等领域。
在冷热强度方面，304不锈钢具有以下特点：
1. 冷加工强度：304不锈钢在室温下具有较好的冷加工性能，可以承受冷轧、冷拔等冷加工过程。
它的屈服强度和抗拉强度在室温下相对较高，但冷加工会导致材料变形和加工硬化。
2. 热加工强度：304不锈钢在高温下也具有良好的热加工性能，可以承受热轧、热拔等热加工过程。
在高温下，不锈钢的屈服强度和抗拉强度会降低，但其热塑性较好，适合热加工成型。
3. 温度影响：随着温度的升高，304不锈钢的力学性能会发生变化。
在400°C以下，不锈钢的屈服强度和抗拉强度随温度升高而下降；在400°C以上，屈服强度继续下降，而抗拉强度开始上升。
因此，在不同的温度下，不锈钢的力学性能会有所不同。
4. 耐腐蚀性：304不锈钢的耐腐蚀性主要取决于其合金成分和内部组织结构。
铬是主要的合金元素，它能够在钢表面形成一层致密的氧化膜，防止金属与外界环境发生反应，从而提高不锈钢的耐腐蚀性。
304不锈钢的冷热强度会受到材料处理、热处理和加工方式等因素的影响。
因此，在具体应用中，选择合适的不锈钢牌号和加工方法对于确保产品的性能和质量至关重要。
关于不锈钢冷加工封头为什么会有磁性的说明
关于不锈钢冷加工封头为什么会有磁性的说明常识所知，不锈钢材料宜用冷成形。
但是奥氏体不锈钢是没有磁性，经过冷加工的奥氏体不锈钢却会产生或强或弱的磁性，特别是对封头、弯管、深冲件等加工程度较大的产品。
这是因为常用的奥氏体不锈钢的基本组织大多为亚稳奥氏体，因此被称为亚稳定奥氏体不锈钢。
当亚稳定奥氏体不锈钢冷成形时，部分奥氏体会发生马氏体转变，并与原奥氏体保持共格，以切变方式在极短时间内发生的无扩散相变，称为致生马氏体相变或形变诱导马氏体相变; 不锈钢中马氏体一般有体心立方结构的α’马氏休和密集六方结构的ε马氏体二种形态，其中α’ 马氏体具有磁性，ε马氏体无磁性，但只有镍铬含量较高时，才产生ε马氏体。
因此常用不锈钢中的部分组织由奥氏体转变为马氏体时，就会产生磁性。
奥氏体的稳定性由其化学成份决定，加工引起的马氏体化还与加工的激烈程度有关。
对象食品等一般用途，磁性不会对使用有影响，因此国内外一些标准都允许存在，对于磁性的表现形式----当量铁素体含量(铁素体有磁性) ，在美国的ASME标准原子能卷(Ш卷)中，当使用温度<427℃, 允许铁素体含量3%～7%;当使用温度≧427℃，允许铁素体含量≧5%(计算方法为WRC图) 。
在我国<机械工程手册>7卷43篇<焊接、切割和胶接>中推荐铁素体含量为4%～12%(估算方法为舍夫勒(Schaeffler) 相图或德龙(Delong) 焊接组织图) 。
按照此原则，我公司使用经过冷加工成型的不锈钢封头，没有因为较弱磁性发生过任何质量问题。
青岛信泰压力容器有限公司。
sus304是什么材料
sus304是什么材料SUS304是什么材料。
SUS304是一种不锈钢材料，也称为不锈钢304，是最常见的不锈钢材料之一。
它具有优良的耐腐蚀性能、耐热性和加工性能，被广泛应用于各种领域，如建筑、厨房用具、化工设备等。
接下来，我们将详细介绍SUS304的材料特性、应用领域和加工工艺。
SUS304材料特性。
SUS304属于奥氏体不锈钢，其主要成分为18%的铬和8%的镍，此外还含有少量的碳、硅和锰等元素。
这些合金元素赋予SUS304优良的耐腐蚀性能，使其能在常温下抵御大多数化学介质的侵蚀。
同时，SUS304具有良好的耐热性，能在高温下保持结构稳定性，不易发生氧化变色。
此外，SUS304还具有良好的加工性能，易于冷加工成型，可制成各种复杂的零件和构件。
SUS304应用领域。
由于其优良的性能，SUS304被广泛应用于各个领域。
在建筑领域，SUS304常用于制作装饰材料、扶手、门窗五金等。
在厨房用具方面，SUS304常用于制作不锈钢盆、水槽、厨具等，因其耐腐蚀、易清洁的特性而备受青睐。
在化工设备领域，SUS304常用于制作储罐、管道、阀门等，能够抵御酸、碱、盐等腐蚀介质的侵蚀。
此外，SUS304还广泛应用于汽车制造、电子设备、医疗器械等领域，可见其在工业生产中的重要性。
SUS304加工工艺。
SUS304由于其良好的加工性能，因此在加工过程中需要注意一些细节。
在冷加工成型时，要控制好加工温度和变形速度，避免出现裂纹和变形。
在热加工时，要选择合适的温度和保温时间，以保证材料的组织和性能。
在焊接过程中，要选择适当的焊接方法和工艺参数，避免产生气孔、裂纹等缺陷。
在表面处理时，要选择合适的腐蚀抛光方法，使其表面光洁度达到要求。
总结。
SUS304作为一种常见的不锈钢材料，具有优良的耐腐蚀性能、耐热性和加工性能，被广泛应用于建筑、厨房用具、化工设备等领域。
在实际应用中，需要根据具体要求选择合适的加工工艺，以保证产品质量和性能。
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铁素体不锈钢和极少牌号的马氏体不锈钢可以通过提高其温度在 120~200℃来提高其冲压性能.在这个温度区间,金属延展性增加,成型 需要的力减少,加工件产生开裂的几率变少;
用于压弯成型的模具的材料一般包括铝青铜合金、D2工具钢和其他一 些硬质金属合金; 氯化润滑剂经常在压弯成型中使用,主要是因为其粘性和流动性可以在 一个较宽的范围内进行调整,而且该类润滑剂的去除也比较容易;
应力
YS
TS
应变
铁素体不锈钢拉伸图示
一、不锈钢冷成型特点
马氏体和双相不锈钢成型性
马氏体不锈钢也包括在400系不锈钢中,其有相对高的C含量(通 常在0.15~1.2%之间). 403、410和414等马氏体钢种在完全 退火状态下与铁素体不锈钢的成型性相似.剩余的其他马氏体钢 种由于其较高的碳含量一般不推荐进行冷成型操作. 双相不锈钢有非常优秀的抵抗应力腐蚀开裂的性能.在微观构成 中大约有相同比例的奥氏体和铁素体。最常见的钢种是 2205(UNS S31803, Cr22%, Ni5.5%, Mo3.0%, N0.14%).双 相不锈钢与奥氏体不锈钢相比有更高的弹性强度,因此需要更大 的力.
二、不锈钢冷成型注意因素
润滑剂
(润滑剂选择)
二、不锈钢冷成型注意因素
回弹
在任何弯曲工艺中,加工件在中性层两侧塑性变形区出现拉或压 的应力;
在中性层两侧,塑性形变保留,因为这部分材料受力已经超过了 弹性极限.回弹从宏观上讲意思就是加工成型后弯曲角度与弯曲 半径复原的现象;
二、不锈钢冷成型注意因素
一、不锈钢冷成型特点
奥氏体不锈钢成型性
通常,奥氏体不锈钢由于Ni含量的降低而成型变得困难.奥氏体 稳定化元素Ti、Nb 、Ta包括高的C含量的存在对钢种的成型性 有有利的影响.这是因为在微观结构中TiC等二次强化相的形成. 快削钢(free machining steel)象303钢种由于延展性很差甚至 连很轻的成型操作能不能承受.200系列奥氏体不锈钢由于其较 大的初始强度和大的加工硬化所以需要大的力.成型操作中他们 比相当的300系列有更大程度的回弹.
二、不锈钢冷成型注意因素
弯曲半径
对给定的金属,折弯成型而不出现裂纹的最小的半径称为最小折 弯半径.折弯半径通常与板厚成比例增加;
对非常软的钢或者延展性高的钢,比如经过退火的钢,零半径折 弯成型是可能的;
一般而言,对于退火状态的材料,折弯半径与材料厚度相等即可 以满足大部分的工程需要.但是,冷加工材料,将需要大的弯曲半 径,例如,1/4H,R=1.0~1.5T,3/4H,R=3~6T.
三、不锈钢冷成型工艺
(冲)压弯(曲)成型
压弯成型主要用于小批量和相对简单的部件,压弯成型通常使用 标准的V形模具,通过调整冲压机的冲程来控制回弹的发生程度;
几乎所有的奥氏体不锈钢在退火状态下都能够进行180°折弯 (半径略大于1T),但是需要的力比碳素钢高50%以上.奥氏体不 锈钢压弯过程回弹发生的很厉害所以一定量的回弹是允许的;
奥氏体不锈钢通常比其他牌号的不锈钢更容易进行压弯成型,它 们的加工硬化特性被认为是对压弯成型非常的有利.因为高硬度 提高了抗疲劳性能; 铁素体不锈钢由于使用的力较大易于产生疲劳进行形成裂纹.
三、不锈钢冷成型工艺
(冲)压弯(曲)成型
不锈钢(尤其是奥氏体不锈钢)有高的延展性但是在冲压成型中边缘部 分易于起皱,这主要是材料形变过程中切向压应力的作用导致材料失稳 产生,可以通过使用压边装置以及调整适当的压边力加以解决;
三、不锈钢冷成型工艺
旋压加工成型
常见钢种手工旋压中可能的最大的拉伸量: 按控制方式,可以分为手工旋压和强力旋压, 强力旋压成型的工件表面比较粗糙需要后 续的表面处理使其变的光滑和明亮;按使用工具,可以分为辊旋 压和导板旋压,辊旋压成型的加工件表面容易留下螺旋形的凹槽, 对加工件表面也造成了一定程度的损伤; 润滑剂被用来减少摩擦力并且提供冷却.对于手工旋压,推荐使 用强粘性的润滑剂;在强力旋压时润滑剂的冷却功能变的相当的 重要.通常避免使用硫化的润滑剂因为它们去除比较困难,残留 在材料上对材料的抗腐蚀性能有害.
一、不锈钢冷成型特点
马氏体和双相不锈钢成型性
由于双相不锈钢的高的弹性强度,因此大的回弹可以预测.在90° 的弯曲工艺中大约要超过10%左右的弯曲量才能补偿回弹造成 的影响. 双相不锈钢,如2205要求有大的弯曲半径—通常是板厚的3~4 倍; 大的冷变形发生后,应该仔细考虑是否需要进行再退火,尤其是 对抗腐蚀性能要求较高时.
不锈钢冷成型性
----cold forming stainless steel
技术部品质技术科 丁品
2005.11.25
内容概要
不锈钢冷成型性特点(组织别区分) 不锈钢冷成型注意要素
力 润滑剂 回弹 弯曲半径 压弯成型 旋压加工 三辊成型 拉伸-卷缩成型 爆炸成型 管弯曲成型
不锈钢冷成型工艺
一、不锈钢冷成型特点
铁素体不锈钢成型性
冷加工中430钢种屈服强度曲线快速向抗拉强度曲线靠拢,由于 必须超过屈服点后变形才能进行,所以屈服曲线与抗拉曲线的收 敛显示了冷成型过程中材料破坏的几率大大增加.这是铁素体不 锈钢非常典型的.这种影响的存在,在加上冷加工导致的延展性 的迅速减弱,在工艺过程中进行中间退火就显的非常重要.
回弹
如果以下的情况发生回弹量将增加: -材料的弹性极限由于冷加工而增加; -塑性应变增加; -当给定厚度的板通过一个较大的半径进行弯曲时,包含的塑性 形变量取决于工件的厚度和折弯半径,而不是总的折弯角度.因 此,当折弯半径与板厚的比率增加时弯曲每度回弹的量将增加 回弹可以被控制通过减少折弯半径或是轻度的过弯曲;
关系决定了圆桶形的
直径。尾部平坦区域 和传统形式相比有所 减少。
三、不锈钢冷成型工艺
三辊卷取成型
金字塔形式
-下面两个辊直径相同
的且是上面辊直径的一 半。下面的两个辊是驱
动辊且是固定的，上面
辊可以在垂直位置进行 调整以获得不同的圆桶 形直径。加工件尾部的 平坦区域通过这种安排 可以基本被消除。
二、不锈钢冷成型注意因素
力
不锈钢成型所需要的力比相同厚度的低合金钢和碳素钢要大,主 要是不锈钢较高的屈服强度.一般大约是它们的两倍,当然这与 具体的钢种也有很大的关系; 由于奥氏体加工硬化快,不仅大的初始力是需要的,而且在成型 过程中力的增加也是必须的.大部分的铁素体不锈钢表现出了与 碳素钢相似的加工硬化行为.但是较大的初始力也是必须的还是 因为铁素体的比较高的起始屈服强度;
因此,加工硬化的反映以及对机械性能的影响,在钢的成型性方 面扮演了一个很重要的角色;
一、不锈钢冷成型特点
奥氏体不锈钢成型性
奥氏体不锈钢即Cr-Ni不锈钢.Ni合金元素的添加有利于提高成 型性,稳定性,有利于奥氏体晶体结构的形成.Ni/Cr比越高,奥氏 体越稳定; 301钢种在奥氏体不锈钢中有最低的Ni含量(6.5%),因此它有最 快的的加工硬化速率.尽管301钢种在退火状态下有完全的奥氏 体微观结构,但是由于其较低的Ni含量,在塑性变形中也有较快 的形成马氏体的比例.这将帮助材料抵抗缩颈Байду номын сангаас其有更多的均匀 变形;
三、不锈钢冷成型工艺
旋压加工成型
导板旋压示意图
三、不锈钢冷成型工艺
三辊卷取成型
传统夹送辊形式
--上辊固定,下辊可以 依据板厚进行垂直调 节,尾辊进行有角度的 调节决定圆桶形的半 径。通常是上下辊驱 动，也有一些三辊驱
动。
三、不锈钢冷成型工艺
三辊卷取成型
垫座形式
-垫座形式是夹送辊 形式的改进型，有相 同的弯曲原理。成型 垫座与弯曲辊之间的
二、不锈钢冷成型注意因素
润滑剂
为了保护不锈钢高质量的表面,在不锈钢成型过程中润滑剂的使 用是非常重要的.另外,不锈钢有高的强度,高的硬度,低的导热能 力和高的摩擦系数,磨损和划痕是很普遍的问题,尤其对奥氏体 钢,在高压作业中更应该注意; 成型工艺中润滑剂的选择主要基于两个方面的考虑:
－润滑剂必须有效.比如,它必须对成型过程有帮助,使废品和划痕缺陷 最小化等; －润滑剂必须有利于延长模具的使用寿命.主要是磨损和维护.
三、不锈钢冷成型工艺
(冲)压弯(曲)成型
典型的压弯成型工艺(一)
模具常用D2工具钢:D2是一种高碳高铬的工具钢,基本成分为1.5%C,12%Cr,0.5%Mn,0.8%Mo,0.9%V
三、不锈钢冷成型工艺
(冲)压弯(曲)成型
典型的压弯成型工艺(二)
三、不锈钢冷成型工艺
旋压加工成型
旋压加工,也叫金属旋压成形技术，通过旋转使之受力点由点到 线由线到面,同时在某个方向给予一定的压力使金属材料沿着这 一方向变形和流动而成型某一形状的技术.主要加工一些旋转对 称体,如:杯子,碟子,锥形物等.
一、不锈钢冷成型特点
奥氏体不锈钢成型性
304Cu钢种包含0.02%或是更低的C,以及9%左右的Ni,3%左右 的Cu.该钢种是普通奥氏体不锈钢中加工硬化最低的.冷加工中 的抗拉强度曲线与屈服强度曲线的明显的收敛表明在断裂前总 的变形量比高加工硬化钢种301要少.该钢种屈服强度低故在加 工该钢种时需要的初始力也较低; 奥氏体不锈钢比铁素体的变形量大主要是因为奥氏体高的延展 性(允许单次操作中的大的变形量). 在奥氏体不锈钢中,加工硬 化越快的钢种如301或304都能够承受单次的大的变形量.进行 过冷加工操作的奥氏体不锈钢允许不退火进行冷成型,但是中间 退火可能是需要的在一个连续进行的操作中恢复钢的初始延展 性.
1. 长盘 2. 胎具 3. 工件（毛坯） 4． 后压板 5. 活络顶尖 6. 滚轮
锥形及碟形等零件加工原理图