不锈钢锻件后处理工序主要包括清理(吹沙、酸洗和打磨等)、切割和热处理等工序。其主要缺陷有切割裂纹、应力腐蚀裂纹和热处理缺陷等。
1.切割裂纹
未经退火消除应力的不锈钢锻件,特别是马氏体不锈钢锻件,当采用砂轮切割机切割时,如果切割送进量过大,切割应力、冷却液的激冷应力与锻造残余应力叠加起来会造成切割裂纹。切割裂纹多表现为穿晶形式。
2.热处理缺陷
不锈钢锻件热处理缺陷主要有硬度偏低或偏高、冲击韧性偏低、裂纹、点蚀和晶间腐蚀及其导致的应力腐蚀等。例如:
由于不锈钢热导率低,对于大截面锻件,如果热处理加热速度快,热应力与锻造残余应力叠加,会导致锻件开裂(相似于锻后冷却裂纹);
热处理冷却过慢,锻件会产生晶间腐蚀、σ脆性和475℃脆性;
淬火和回火温度控制偏高或偏低,都会导致锻件硬度偏低或偏高;
在盐浴炉中处理会产生点蚀。
此外,点蚀和晶间腐蚀还会导致应力腐蚀。
3.应力腐蚀裂纹
不锈钢锻件中的应力腐蚀裂纹,多在马氏体和马氏体铁素体不锈钢锻件酸洗或化铣以后发现,其他不锈钢锻件中也曾发现。应力腐蚀裂纹在表面呈现网状微细裂纹,在高倍组织中,裂纹沿晶界扩展。应力腐蚀裂纹是由于锻件中的变形应力、锻后冷却的组织应力和温度应力叠加值较大,在酸洗过程中引起的。
应力腐蚀裂纹的预防措施是:锻后缓冷,以减小锻件表面拉应力;对于马氏体和马氏体铁素体不锈钢锻件,应在消除应力退火后,再进行酸洗。