無(wú)錫國(guó)鑫封頭制造有限公司是制造與加工封頭的企業(yè)，擁有良好的技術(shù)和管理人員，確保生產(chǎn)出優(yōu)良產(chǎn)品。近期有客戶委托制造兩臺(tái)不銹鋼鐵路罐車，其筒體、304封頭材質(zhì)均為0Cr18Ni10Ti奧氏體不銹鋼。交貨后，客戶通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)封頭呈現(xiàn)磁性，但筒體無(wú)磁性。經(jīng)過(guò)調(diào)查，生產(chǎn)過(guò)程中材料嚴(yán)格管理，操作程序也沒(méi)有出錯(cuò)，取樣證明材料合格。通過(guò)廠家分析，認(rèn)為304呈現(xiàn)磁性是冷旋壓加工引起的，就是加工過(guò)程中奧氏體不銹鋼產(chǎn)生變相以及材料中殘余鐵素體的影響而造成的。

奧氏體相變的影響

奧氏體不銹鋼在組織轉(zhuǎn)變過(guò)程中只有馬氏體具有強(qiáng)磁性，若不銹鋼中的奧氏體組織向馬氏體轉(zhuǎn)變，就會(huì)產(chǎn)生磁性。通常，奧氏體不銹鋼在淬火時(shí)能生成馬氏體，但奧氏體在不穩(wěn)定的情況下由于加工影響也能產(chǎn)生馬氏體。

影響奧氏體穩(wěn)定性的因素

奧氏體的穩(wěn)定性由其成分決定：(1)Ni，C，Mn等奧氏體生成元素越多，奧氏體就越穩(wěn)定;(2)Cr為鐵素體生成元素，在固溶體中具有擴(kuò)散的作用，當(dāng)Cr大量固溶于奧氏體時(shí)，能阻止奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體，使奧氏體穩(wěn)定;(3)Mo為鐵素體形成元素，并能增加不銹鋼的鈍化作用、提高耐腐蝕性能，特別是具有防止點(diǎn)腐蝕的傾向。

奧氏體的轉(zhuǎn)變途徑

奧氏體不銹鋼向馬氏體轉(zhuǎn)變的途徑有：(1)把奧氏體不銹鋼降至M，點(diǎn)(馬氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始溫度)以下，其組織就將轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。(2)在高于M，點(diǎn)的溫度下進(jìn)行塑性加工也可產(chǎn)生馬氏體，但馬氏體發(fā)生y→→α轉(zhuǎn)變溫度的上限叫做M點(diǎn)，即加工引起的馬氏體相變的至高溫度為M。如果M。比常溫高，則在常溫下冷加工就會(huì)使部分奧氏體組織轉(zhuǎn)化為馬氏體。不銹鋼的M點(diǎn)大致處于M點(diǎn)以上320℃左右，封頭在常溫下通過(guò)壓鼓和翻邊等強(qiáng)力冷旋壓成型后，由于晶格變形的作用造成奧氏體穩(wěn)定性降低，引起馬氏體轉(zhuǎn)變。

不銹鋼在變形作用下，因奧氏體穩(wěn)定性不夠而部分轉(zhuǎn)化為馬氏體的現(xiàn)象經(jīng)常可見(jiàn)。對(duì)機(jī)加工后的304封頭的磁性進(jìn)行測(cè)量，試件表面經(jīng)過(guò)2mm的車削加工，測(cè)得的導(dǎo)磁率p為1.21，說(shuō)明該304封頭的表面組織在變形力作用下，已部分轉(zhuǎn)化為馬氏體組織。

殘余鐵素體的影響

通常， 不銹鋼可按舍夫勒(Schaef ler) 組織圖查出鐵素體的組織含量，即不銹鋼在凝固成鋼錠時(shí)，其組織中含有的α鐵百分比。不銹鋼在開(kāi)始凝固時(shí)，首先析出α鐵初品，再同周圍的液體作用而轉(zhuǎn)變成y鐵(包晶反應(yīng))。可是由于α鐵初晶中含Cr高、含Ni低，所以α鐵不能完全轉(zhuǎn)變成y鐵，有一部分α鐵將殘留在凝固的鋼錠中，按舍夫勒?qǐng)D即可查出不銹鋼組織中的α鐵含量。不銹鋼經(jīng)機(jī)加工和熱處理能促使α鐵擴(kuò)散，使α鐵完全轉(zhuǎn)變成Y鐵，然而當(dāng)加工變形量沒(méi)有達(dá)到應(yīng)有的程度時(shí)，也會(huì)殘留α鐵。

冷旋壓封頭所用的不銹鋼一般均需拼接，在焊接組織中，一般應(yīng)有α鐵，若熔敷的金屬不含少的α鐵，就有可能開(kāi)裂。因此，一般都避免形成完全奧氏體組織的熔敷金屬。由此可見(jiàn)，不銹鋼由于平衡組織成分或焊接組織的需要而殘留α鐵，于是呈現(xiàn)出一定的磁性。

那么，根據(jù)以上的分析，我們可以得出來(lái)結(jié)論，那就是：奧氏體304封頭旋壓成型以后，部分奧氏體組織因?yàn)槔渥冃无D(zhuǎn)化為馬氏體，與材料中殘留的部分α組織共同導(dǎo)致封頭呈現(xiàn)磁性。如果想要消除304封頭的磁性的話，我們只要采用熱處理方法就可以了。不過(guò)如果是對(duì)于非磁性條件嚴(yán)格要求的場(chǎng)合，那就可以選用Ni含量較高的不銹鋼，如0Cr25Ni20，0Cr23Nil3或AISI中的310,316等，效果會(huì)比較好。