不銹鋼鍛造工藝需兼顧材料特性（如高合金含量、低導熱性、易加工硬化）和鍛造目標（組織均勻性、力學性能、耐蝕性）。以下是關鍵工藝要點及控制措施：

一、材料選擇與預處理

牌號分類：

奧氏體不銹鋼（如304、316）：需控制晶間腐蝕，避免σ相析出。

馬氏體不銹鋼（如420、440C）：關注淬透性及回火脆性。

雙相不銹鋼（如2205）：需平衡奧氏體/鐵素體比例（通常50:50）。

坯料準備：

表面打磨去除氧化皮、裂紋（防止鍛造缺陷擴展）。

預熱：奧氏體鋼建議緩慢加熱（因導熱差），速率≤100℃/min。

二、加熱工藝控制

參數奧氏體不銹鋼馬氏體不銹鋼雙相不銹鋼鍛件

始鍛溫度 1150~1200℃ 1100~1150℃ 1100~1180℃ 

終鍛溫度 ≥900℃（避免σ相） ≥850℃（防開裂） ≥950℃（保相平衡） 

保溫時間 1.5~2 min/mm（坯厚） 1~1.5 min/mm 2 min/mm 

關鍵點：

嚴格控溫：超溫易導致晶粒粗大（尤其奧氏體鋼），低溫易引發加工硬化。

保護氣氛：推薦氬氣或氮氣保護，減少表面氧化（Cr2O3損失影響耐蝕性）。

三、鍛造操作要點

變形量控制：

單次變形量建議30%~50%（過小易殘留鑄態組織，過大易開裂）。

雙相鋼需保證≥50%變形量以細化兩相組織。

鍛造設備選擇：

優先選用液壓機（慢速變形利于均勻性），避免錘鍛機對高合金鋼的沖擊裂紋。

冷卻方式：

奧氏體鋼：空冷（避免水冷導致應力腐蝕）。

馬氏體鋼：鍛后立即退火（防淬火裂紋）。

四、熱處理協同優化

固溶處理（奧氏體鋼）：

溫度1050~1100℃快冷（水淬），消除碳化物析出。

退火（馬氏體鋼）：

800~850℃緩冷，降低硬度便于后續加工。

時效處理（沉淀硬化鋼如17-4PH）：

480~620℃保溫，析出強化相。

五、常見缺陷及對策

缺陷類型成因解決方案

表面龜裂 加熱不均或硫/鉛污染 清潔坯料+階梯式升溫 

晶粒粗大 終鍛溫度過高 控溫+適當增加變形量 

σ相脆化 700~900℃長時間停留 快速通過該溫度區間 

六、質量檢測標準

無損檢測：

滲透檢測（PT）或超聲波（UT）排查內部裂紋。

金相檢驗：

奧氏體鋼：ASTM E112評估晶粒度（目標5~8級）。

雙相鋼：EN ISO 17781檢查相比例。

力學性能：

按ASTM A484測試屈服強度、延伸率（如304要求≥205MPa）。

七、特殊工藝建議

等溫鍛造：用于難變形不銹鋼鍛件（如高氮鋼），降低流變應力。

粉末冶金鍛造：適用于超低碳不銹鋼（如316L），提升致密度。

實際工藝需根據具體鋼種、零件形狀（如軸類/盤類）調整，建議通過Deform等模擬軟件優化參數。