CN104525672A - 一种不锈钢拉伸工件的温间拉伸工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开的不锈钢拉伸工件的温间拉伸工艺，a、在拉伸加工前对模具凹模和模具凸模均分别进行预处理，预处理包括预热处理使相应模具达到加工设定高温温度和预冷处理使相应模具达到加工设定低温温度中的任一，模具凹模和模具凸模不同时采用预热处理和预冷处理中的同一种；b、将待拉伸加工的不锈钢坯料在预处理准备完成后并保持温度稳定的模具凹模和模具凸模上进行拉伸处理，不锈钢坯料为奥氏体不锈钢材料。本发明能够有效地改善不锈钢拉伸多次拉伸难度大，设备工艺复杂，产品后处理难度低，减少了生产能耗，降低生产成本，提高生产效率。

Description

一种不锈钢拉伸工件的温间拉伸工艺

技术领域

本发明涉及一种不锈钢拉伸工件的加工工艺，特别是一种不锈钢拉伸工件的温间拉伸工艺。

背景技术

不锈钢（Stainless Steel）指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢，又称不锈耐酸钢。实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异，前者不一定耐化学介质腐蚀，而后者则一般均具有不锈性。

不锈钢常按组织状态分为：马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体（双相）不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。另外，可按成分分为：铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。

1、铁素体不锈钢：含铬12%～30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀，并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点，用于硝酸及食品工厂设备，也可制作在高温下工作的零件，如燃气轮机零件等。

2、奥氏体不锈钢：含铬大于18%，还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的Wc<0.08%，钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr，使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性和耐蚀性能，在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好，用来制作耐酸设备，如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理，即将钢加热至1050～1150℃，然后水冷，以获得单相奥氏体组织。

3、奥氏体 - 铁素体双相不锈钢：兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。

4、马氏体不锈钢：强度高，但塑性和可焊性较差。马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等，因含碳较高，故具有较高的强度、硬度和耐磨性，但耐蚀性稍差，用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上，如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。

5、沉淀硬化不锈钢：基体为奥氏体或马氏体组织，沉淀硬化不锈钢的常用牌号有04Cr13Ni8Mo2Al等。其能通过沉淀硬化（又称时效硬化）处理使其硬（强）化的不锈钢。

不锈钢的耐蚀性随含碳量的增加而降低，因此，大多数不锈钢的含碳量均较低，最大不超过1.2%，有些钢的Wc（含碳量）甚至低于0.03%（如00Cr12）。不锈钢中的主要合金元素是Cr（铬），只有当Cr含量达到一定值时，钢才有耐蚀性。因此，不锈钢一般Cr（铬）含量至少为10.5%。不锈钢中还含有Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si等元素。

不锈钢的延展率小、弹性模量E较大，硬化指数较高。现有技术不锈钢拉伸技术中，不锈钢板拉伸开裂有时发生在拉伸变形之后，有时在拉伸件由凹模内退出时立即发生；有时在拉伸变形后受撞击或者振动时发生；有时在拉伸变形后经过一段时间的存放或者使用过程中才发生。同时不锈钢拉伸件的表面还会存在大量的划痕，针对前述两种问题，不锈钢拉伸件在后续加工中需要对其进行进一步的抛光处理和退应力处理。

通过研究现有技术可以发现，以上二者的形成原因可以概括为：1、开裂形成的原因，奥氏体不锈钢的冷作硬化指数高（不锈钢为0.34）。且奥氏体不锈钢为亚稳定型，在变形时会发生相变，诱发马氏体相变。马氏体相较脆，因此极其容易发生开裂。而在拉伸塑性变形过程中，不锈钢中马氏体相含量会随着拉伸变形量的增加而含量极速增加，残余应力也随之增加。故而不锈钢拉伸工件中随着拉伸变形量的增加而导致材料中马氏体相的含量也随之升高，加工残余应力也越大，从而加工工件也越容易开裂。2、表面划痕形成的原因，不锈钢拉伸件表面出现划痕的主要原因是由于工件和模具表面存在相对移动，在一定压力的条件下，致使拉伸坯料与模具局部表面直接产生挤压和摩擦,加之坯料的变形热是坯料及合金金属屑熔敷在模具表面上，使工件表面产生划痕。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种不锈钢拉伸工件的温间拉伸工艺，有效地减少了不锈钢拉伸工件的拉伸次数，减少加工后处理难度，有效低降低了生产成本，提高生产效率，提高产品的质量。

本发明公开的不锈钢拉伸工件的温间拉伸工艺， a、在拉伸加工前对模具凹模和模具凸模均分别进行预处理，预处理包括预热处理使相应模具达到加工设定高温温度和预冷处理使相应模具达到加工设定低温温度中的任一，模具凹模和模具凸模不同时采用预热处理和预冷处理中的同一种；b、将待拉伸加工的不锈钢坯料（不锈钢坯料可以根据具体加工工件的不同，选用不同形状、规格以及材质的钢板）在预处理准备完成后并保持温度稳定的模具凹模和模具凸模上进行拉伸处理，不锈钢坯料为奥氏体不锈钢材料。本发明技术方案通过温间拉伸工艺，可以有效降低不锈钢在拉伸过程中奥氏体相向马氏体相的转换，避免材料变脆、应力积累以及减小表面划痕对产品质量以及生产加工效率的影响，同时本方案可以通过一次拉伸也可以通过多次拉伸成型所需要的拉伸工件，通常针对一般的拉伸件只需要一次拉伸即可成型，而无需在拉伸过程中因材料老化变脆可塑性下降等原因而进行回火多次拉伸，极大地降低了加工生产的成本和生产难度，降低了拉伸生产对设备的要求，同时提高了加工精度，减小了因加工误差累积而产生的高报废率。采用本发明的技术方案可以毫无疑问地降低因材料应力过高而脆化可塑性降低需要回火的情况，无论是在一次加工或者多次加工过程中都可以极大地降低对回火减应力工序的要求，简化了生产以及后处理的工艺工序。

作为一种优选，步骤a中模具凹模采用预热处理使模具凹模达到加工设定高温温度并保持温度稳定，模具凸模采用预冷处理使模具凸模达到加工设定低温温度并保持温度稳定。本方案采用模具凹模为热模，模具凸模为冷模是考虑到在考虑到在拉伸工件加工发热量大时便于进行工件和模具温度调整，因为如果凸模为热模的情况了热量都被限制在工件和模具的内部是不利于进行散热的，极易产生奥氏体向马氏体的转变，影响可塑性和内应力，极大几率会提升加工难度，当然这里也可以采用步骤a中模具凹模采用预冷处理使模具凹模达到加工设定低温温度并保持温度稳定，模具凸模采用预热处理使模具凸模达到加工设定高温温度并保持温度稳定，同时在模具凸模中再加入可以根据需要开关的冷却几个如埋入冷却剂管，而在模具凸模温度过高时打开冷却剂管而向凸模内导入冷却剂如冰冻盐水、冷冻空气及其它气态或液态冷媒，从而达到散热调整凸模温度的目的，以减小加工放热对拉伸加工、后处理以及产品质量的影响。

作为一种优选，步骤b不锈钢坯料的至少与经预热处理并保持温度稳定的模具凹模或者模具凸模接触的被加工面上还设置有润滑层(聚氟乙烯、尼龙薄膜)，润滑层可以单独选用聚氟乙烯薄膜或者尼龙薄膜也可以选择采用多层膜（多层模结构优选聚氟乙烯薄膜和尼龙薄膜相间设置，其中相邻的聚氟乙烯薄膜层的厚度应当不大于尼龙薄膜层厚度同时又不小于尼龙薄膜层厚度的三分之一，其中每一层的聚氟乙烯层或尼龙薄膜层中均可以由一层或多层的同种类型的薄膜层叠组成），采用多层膜结构的由聚氟乙烯薄膜和尼龙薄膜组成的润滑层目的是借助聚氟乙烯的低表面张力和尼龙的可塑粘流性来综合地达到润滑的效果。

作为一种优选，步骤a中经过预处理并保持温度稳定的模具凹模和模具凸模之间的温度差为50-100℃。本方案通过设定模具凸模和模具凹模在分别经过预冷和预热处理后，工作温度差保持在50-100℃，从而在拉伸过程中有效地减少不锈钢组织结构由奥氏体向马氏体的转变，同时能够有效地降低应力集聚，避免不锈钢材料的硬化变脆，从而有效地提高了拉伸的质量。

作为一种优选，步骤a中经过预处理并保持温度稳定的模具凹模和模具凸模至少其工作界面之间的温度差为50-100℃。本技术方案通过设置冷模和热模之间的温度差为50-100℃，是为了减小不锈钢材料中马氏体的转变，减小应力，避免因加工过程中材料脆化而需要活化以及产品因应力破裂等情况的出现，无论是在一次加工成型中或者多次加工成型中都可以避免材料因形变应力增加而导致材料变脆可塑性降低，而需要在回火减应力后才能继续加工，从而不仅仅简化了拉伸工艺的工序同时也降低了产品成品对退火的要求。

作为一种优选，模具凹模和模具凸模均采用热传导性强的材料以使模具凹模和模具凸模在预处理后保持温度稳定（保持温度稳定可以是保持模具整体温度均匀一致或者也可以使保持模具工作面与热源或者冷源之间的温度均匀梯，是工作面与对模具供冷或供热的冷源或者热源之间变略有温差）。本方案保证模具温度稳定可以减小在拉伸加工过程中，模具温度以及工件温度产生超出工艺要求控制范围的波动，本方案温间拉伸工艺拉伸产品的材料晶型稳定一致，从而能够保证产品的质量稳定，提高产品的成品率。

作为一种优选，步骤a中经预热处理并保持温度稳定的模具凹模的工作面或者模具凸模工作面的工作温度不高于110℃。本方案中采用预热处理的模具凸模或者模具凹模其工作面的温度不高于110℃，即润滑层与模具以及坯料之间的初始工作温度就不高于110℃，目的是防止因温度过高至少润滑失效，影响加工及产品质量。

作为一种优选，步骤a中经预热处理并保持温度稳定的模具凹模的工作面或者模具凸模工作面的工作温度范围为60-95℃。本方案通过设定经预热处理的模具的工作面的温度，主要考虑到在加工过程中因模具温度过高而促进马氏体晶型的转化、润滑剂的润滑效率以及散热效率等方面，同时还有基于对生产设备包括供热以及供冷设备等方面的辅助设备的要求。

同时采用本发明温间工艺，因能够控制材料中晶型转化对材料可塑性的影响，因而材料在拉伸过程中与传统方法相比较更具有较为突出的可塑性，故而在拉伸动力上要求更低，产品拉伸后磁性表现不强，而传统工艺的产品在磁性吸附方面的表现等同于铁磁性材料，并且本申请技术方案拉伸加工，对设备要求更少，拉伸压力要求有显著降低，制造成本下降约35%，生产周期减少约81%。

附图说明

图1、本发明公开的不锈钢拉伸工件的温间拉伸工艺中一种应用模具的结构示意图；

图2、本发明实施例7-84的性能参数表。

附图标记列表：

1、上模架；               2、上凹模；                3、下凹模；

4、下模架；               5、模具凸模；              6、加热管；

7、冷却装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1所示，为一种可以应用在本发明不锈钢拉伸工件的温间拉伸工艺的模具的结构示意图，模具包括模具凹模（至少包括上凹模2、下凹模3）以及与模具凹模相匹配的凸模5（设置在上凹模2、下凹模3之间与之相匹配，并满足工件加工的要求），模具凹模外侧还可以设置起到支撑作用的上模架1和下模架4（上模架1和下模架4对应于上凹模2和下凹模3设置以支撑和固定上凹模2和下凹模3），加热管6和冷却装置7（如连接到冷媒的冷却管）分别设置在模具凸模（凸模5）和模具凹模（上凹模2和下凹模3）内，在加工时根据需要为相应模具提供加热或者冷却，加工前即已经完成对模具的预热或预冷处理，并在热模和冷模之间形成工艺要求的温度差，加工时凸模将不锈钢坯料（如一定形状、大小、厚度等规格要求的不锈钢板）在模具间进行挤压拉伸成型，成型后的工件应力极低、同时表现出较弱的磁性（而传统工艺加工的拉伸件则表现出与铁类似的铁磁性，具有可磁化或较强的磁体吸附能力）而可以根据实际工件要求选择后处理中的退火和消磁，再进行抛光即得到成品，也可以直接抛光得到成品。同时根据拉伸比例的需要选择凹模的层数以及成型的次数，这仅仅是基于加工难度以及设备成本考虑，而非如传统工艺基于材料加工性能考虑的多次回火和多次拉伸。图1和本段仅仅为辅助说明本发明温间拉伸工艺，而并非对其及其应用设备进行限制。

本发明公开的不锈钢拉伸工件的温间拉伸工艺， a、在拉伸加工前对模具凹模和模具凸模均分别进行预处理，预处理包括预热处理使相应模具达到加工设定高温温度和预冷处理使相应模具达到加工设定低温温度中的任一，模具凹模和模具凸模不同时采用预热处理和预冷处理中的同一种，并且模具凹模和模具凸模之间的温度差50-100℃；b、将待拉伸加工的不锈钢坯料（不锈钢坯料可以根据具体加工工件的不同，选用不同形状、规格以及材质的钢板）在预处理准备完成后并保持温度稳定的模具凹模和模具凸模上进行拉伸处理，不锈钢坯料为奥氏体不锈钢材料（包括而不限于201、201L、202、204、301、302、303、303se 、304、304L、304N1、304N2、304LN、305、309S、310S、316、316L、316N、316J1、316J1L、317、317L、317J1、321、347、XM7、XM15J1、329J1等多种型号的奥氏体不锈钢材料，均满足本发明技术方案的应用要求）。本发明技术方案通过温间拉伸工艺，可以有效降低不锈钢在拉伸过程中奥氏体相向马氏体相的转换，避免材料变脆、应力积累以及减小表面划痕对产品质量以及生产加工效率的影响，同时本方案可以通过一次拉伸也可以通过多次拉伸成型所需要的拉伸工件，通常针对一般的拉伸件只需要一次拉伸即可成型，而无需在拉伸过程中因材料老化变脆可塑性下降等原因而进行回火多次拉伸，极大地降低了加工生产的成本和难度，同时提高了加工精度，减小了因加工误差累积而产生的高报废率。采用本发明的技术方案可以毫无疑问地降低因材料应力过高而脆化可塑性降低需要回火的情况，无论是在一次加工或者多次加工过程中都可以极大地降低对回火减应力工序的要求，简化了生产以及后处理的工艺工序。

进一步地，步骤a中模具凹模采用预热处理使模具凹模达到加工设定高温温度并保持温度稳定，模具凸模采用预冷处理使模具凸模达到加工设定低温温度并保持温度稳定。本方案采用模具凹模为热模，模具凸模为冷模是考虑到在考虑到在拉伸工件加工发热量大时便于进行工件和模具温度调整，因为如果凸模为热模的情况了热量都被限制在工件和模具的内部是不利于进行散热的，极易产生奥氏体向马氏体的转变，影响可塑性和内应力，极大几率会提升加工难度，当然这里也可以采用步骤a中模具凹模采用预冷处理使模具凹模达到加工设定低温温度并保持温度稳定，模具凸模采用预热处理使模具凸模达到加工设定高温温度并保持温度稳定，同时在模具凸模中再加入可以根据需要开关的冷却几个如埋入冷却剂管，而在模具凸模温度过高时打开冷却剂管而向凸模内导入冷却剂如冰冻盐水、冷冻空气及其它气态或液态冷媒，从而达到散热调整凸模温度的目的，以减小加工放热对拉伸加工、后处理以及产品质量的影响。

进一步地，步骤b不锈钢坯料的至少与经预热处理并保持温度稳定的模具凹模或者模具凸模接触的被加工面上还设置有润滑层(聚氟乙烯、尼龙薄膜)，润滑层可以单独选用聚氟乙烯薄膜或者尼龙薄膜也可以选择采用多层膜（多层模结构优选聚氟乙烯薄膜和尼龙薄膜相间设置，其中相邻的聚氟乙烯薄膜层的厚度应当不大于尼龙薄膜层厚度同时又不小于尼龙薄膜层厚度的三分之一，其中每一层的聚氟乙烯层或尼龙薄膜层中均可以由一层或多层的同种类型的薄膜层叠组成），采用多层膜结构的由聚氟乙烯薄膜和尼龙薄膜组成的润滑层目的是借助聚氟乙烯的低表面张力和尼龙的可塑粘流性来综合地达到润滑的效果。

进一步地，步骤a中经过预处理并保持温度稳定的模具凹模和模具凸模之间的温度差为至少75℃。本方案通过设定模具凸模和模具凹模在分别经过预冷和预热处理后，工作温度差保持在至少75℃以上，从而在拉伸过程中有效地减少不锈钢组织结构由奥氏体向马氏体的转变，同时能够有效地降低应力集聚，避免不锈钢材料的硬化变脆，从而有效地提高了拉伸的质量。

进一步地，步骤a中经过预处理并保持温度稳定的模具凹模和模具凸模至少其工作界面之间的温度差为至少75℃。本技术方案通过设置冷模和热模之间的温度差至少为75℃，是为了减小不锈钢材料中马氏体的转变，减小应力，避免因加工过程中材料脆化而需要活化以及产品因应力破裂等情况的出现，无论是在一次加工成型中或者多次加工成型中都可以避免材料因形变应力增加而导致材料变脆可塑性降低，而需要在回火减应力后才能继续加工，从而不仅仅简化了拉伸工艺的工序同时也降低了产品成品对退火的要求。

进一步地，模具凹模和模具凸模均采用热传导性强的材料以使模具凹模和模具凸模在预处理后保持温度稳定（保持温度稳定可以是保持模具整体温度均匀一致或者也可以使保持模具工作面与热源或者冷源之间的温度均匀梯，是工作面与对模具供冷或供热的冷源或者热源之间变略有温差）。本方案保证模具温度稳定可以减小在拉伸加工过程中，模具温度以及工件温度产生超出工艺要求控制范围的波动，本方案温间拉伸工艺拉伸产品的材料晶型稳定一致，从而能够保证产品的质量稳定，提高产品的成品率。

进一步地，步骤a中经预热处理并保持温度稳定的模具凹模的工作面或者模具凸模工作面的工作温度不高于110℃。本方案中采用预热处理的模具凸模或者模具凹模其工作面的温度不高于110℃，即润滑层与模具以及坯料之间的初始工作温度就不高于110℃，目的是防止因温度过高至少润滑失效，影响加工及产品质量。

进一步地，步骤a中经预热处理并保持温度稳定的模具凹模的工作面或者模具凸模工作面的工作温度范围为60-95℃。本方案通过设定经预热处理的模具的工作面的温度，主要考虑到在加工过程中因模具温度过高而促进马氏体晶型的转化、润滑剂的润滑效率以及散热效率等方面，同时还有基于对生产设备包括供热以及供冷设备等方面的辅助设备的要求。

实施例1

在拉伸加工前先对模具凸模和模具凹模，开启与模具凸模和模具凹模相连接的加热设备或者供冷设备，分别对模具凹模进行预热处理和模具凸模进行预冷处理，在模具凹模工作面温度达到45℃并保持稳定时；模具凸模在温度达到-5℃并保持稳定时，模具的预处理工作完成，其中凹模采用加热管加热，凸模材料冷却管接通循环冷冻盐水进行冷却。

使用四柱双动630T的液压机，坯体是尺寸为φ900的304不锈钢圆片，拉伸产品目标工件是直径φ460高度为427，料厚为1.83MM的筒形体拉伸件，通过一次拉伸成型，用45分钟完成模具温度调整，5小时完成生产过程（具体预处理以及生产时间视不同产品以及工艺参数进行适应性调整）。

凸模实测平均温度-3—5℃，凹模平均温度为46℃，无退火。使用市售永磁体检测工件磁性能，在废边与底部有轻微吸附力，在直壁部份强磁吸附力不能支持自身重力掉落，对产品不进行退火处理，在产品拉伸后静置大于240天无开裂现象。经检测，检测条件满足GB/T 228 A224，产品屈服强度808MPa；拉伸强度1031MPa；断裂伸长率23.5%。

实施例2

在拉伸加工前先对模具凸模和模具凹模，开启与模具凸模和模具凹模相连接的加热设备或者供冷设备，分别对模具凹模进行预热处理和模具凸模进行预冷处理，在模具凹模工作面温度达到60℃并保持稳定时；模具凸模在温度达到0℃并保持稳定时，模具的预处理工作完成，其中凹模采用加热管加热，凸模材料冷却管接通干冰冷循环管进行冷却。

使用四柱双动630T的液压机，坯体是尺寸为φ900的304L不锈钢圆片，拉伸产品目标工件是直径φ460高度为427，料厚为1.83MM的筒形体拉伸件，通过一次拉伸成型。

凸模实测平均温度3—8℃，凹模平均温度为65℃，无退火。使用市售永磁体检测工件磁性能，在废边与底部有轻微吸附力，在直壁部份强磁吸附力不能支持自身重力掉落，对产品不进行退火处理，在产品拉伸后静置大于240天无开裂现象。经检测，检测条件满足GB/T 228 A224，产品屈服强度820MPa；拉伸强度1057MPa；断裂伸长率22.3%。

实施例3

在拉伸加工前先对模具凸模和模具凹模，开启与模具凸模和模具凹模相连接的加热设备或者供冷设备，分别对模具凹模进行预热处理和模具凸模进行预冷处理，在模具凹模工作面温度达到50℃并保持稳定时；模具凸模在温度达到-20℃并保持稳定时，模具的预处理工作完成，其中凹模采用加热管加热，凸模材料冷却管接通液氮制冷设备进行冷却。

使用四柱双动630T的液压机，坯体是尺寸为φ900的301不锈钢圆片，拉伸产品目标工件是直径φ460高度为427，料厚为1.83MM的筒形体拉伸件，通过一次拉伸成型。

凸模实测平均温度-17—-10℃，凹模平均温度为53℃，无退火。使用市售永磁体检测工件磁性能，在废边与底部有轻微吸附力，在直壁部份强磁吸附力不能支持自身重力掉落，对产品不进行退火处理，在产品拉伸后静置大于240天无开裂现象。经检测，检测条件满足GB/T 228 A224，产品屈服强度800MPa；拉伸强度1017MPa；断裂伸长率25.4%。

实施例4

在拉伸加工前先对模具凸模和模具凹模，开启与模具凸模和模具凹模相连接的加热设备或者供冷设备，分别对模具凹模进行预热处理和模具凸模进行预冷处理，在模具凹模工作面温度达到70℃并保持稳定时；模具凸模在温度达到-10℃并保持稳定时，模具的预处理工作完成，其中凹模采用加热管加热，凸模材料冷却管接通循环冷冻盐水进行冷却。

使用四柱双动630T的液压机，坯体是尺寸为φ900的302不锈钢圆片，拉伸产品目标工件是直径φ460高度为427，料厚为1.83MM的筒形体拉伸件，通过一次拉伸成型。

凸模实测平均温度-5—0℃，凹模平均温度为77℃，无退火。使用市售永磁体检测工件磁性能，在废边与底部有轻微吸附力，在直壁部份强磁吸附力不能支持自身重力掉落，对产品不进行退火处理，在产品拉伸后静置大于240天无开裂现象。经检测，检测条件满足GB/T 228 A224，产品屈服强度813MPa；拉伸强度1039MPa；断裂伸长率23.3%。

实施例5

在拉伸加工前先对模具凸模和模具凹模，开启与模具凸模和模具凹模相连接的加热设备或者供冷设备，分别对模具凹模进行预热处理和模具凸模进行预冷处理，在模具凹模工作面温度达到89℃并保持稳定时；模具凸模在温度达到0℃并保持稳定时，模具的预处理工作完成，其中凹模采用加热管加热，凸模材料冷却管接通循环冷冻盐水进行冷却。

使用四柱双动630T的液压机，坯体是尺寸为φ900的303不锈钢圆片，拉伸产品目标工件是直径φ460高度为427，料厚为1.83MM的筒形体拉伸件，通过一次拉伸成型。

凸模实测平均温度3—9℃，凹模平均温度为97℃，无退火。使用市售永磁体检测工件磁性能，在废边与底部有轻微吸附力，在直壁部份强磁吸附力不能支持自身重力掉落，对产品不进行退火处理，在产品拉伸后静置大于240天无开裂现象。经检测，检测条件满足GB/T 228 A224，产品屈服强度842MPa；拉伸强度1098MPa；断裂伸长率20.1%。

实施例6

在拉伸加工前先对模具凸模和模具凹模，开启与模具凸模和模具凹模相连接的加热设备或者供冷设备，分别对模具凹模进行预热处理和模具凸模进行预冷处理，在模具凹模工作面温度达到110℃并保持稳定时；模具凸模在温度达到10℃并保持稳定时，模具的预处理工作完成，其中凹模采用加热管加热，凸模材料冷却管接通循环冷冻盐水进行冷却。

使用四柱双动630T的液压机，坯体是尺寸为φ900的316不锈钢圆片，拉伸产品目标工件是直径φ460高度为427，料厚为1.83MM的筒形体拉伸件，通过一次拉伸成型。

凸模实测平均温度8—12℃，凹模平均温度为109℃，无退火。使用市售永磁体检测工件磁性能，在废边与底部有轻微吸附力，在直壁部份强磁吸附力不能支持自身重力掉落，对产品不进行退火处理，在产品拉伸后静置大于240天无开裂现象。经检测，检测条件满足GB/T 228 A224，产品屈服强度1000MPa；拉伸强度1257MPa；断裂伸长率12.7%。

实施例7-12与实施例1-6的唯一区别仅在于实施例中模具凸模连接加热装置为热模，模具凹模连接供冷设备为冷模，在实施例过程中分别预先处理至对应的温度，再开始进行拉伸作业，同时选用的不锈钢分别对应地为201、201L、202、204、303se、304N1，即实施例7中坯体是尺寸为φ900的201不锈钢圆片；实施例8中坯体是尺寸为φ900的201L不锈钢圆片；实施例9中坯体是尺寸为φ900的202不锈钢圆片；实施例10中坯体是尺寸为φ900的204不锈钢圆片；实施例11中坯体是尺寸为φ900的303se不锈钢圆片；实施例7中坯体是尺寸为φ900的304N1不锈钢圆片(本文中其它部分表述方式与本段画线处类似的，其解释均适用本句类似解释，原文处有其它解释的例外)。

实施例13-18与实施例1-6的唯一区别仅在于实施例中模具凸模同时连接加热装置和供冷装置（以调整模具温度防止出现过热）为热模，模具凹模连接供冷设备为冷模，在实施例过程中分别预先处理至对应的温度，再开始进行拉伸作业，同时选用的不锈钢分别对应地为304N2、304LN、305、309S、310S、316L。

实施例19-24与实施例1-6的唯一区别仅在于拉伸时坯料表面还设置有聚氟乙烯薄膜，同时选用的不锈钢分别对应地为316N、316J1、316J1L、317、317L、317J1。

实施例25-30与实施例1-6的唯一区别仅在于拉伸时坯料表面还设置有尼龙薄膜，同时选用的不锈钢分别对应地为321、347、XM7、XM15J1、329J1、304。

实施例31-36与实施例1-6的唯一区别仅在于拉伸时坯料表面还设置有多层模结构的润滑层，优选聚氟乙烯薄膜和尼龙薄膜相间设置，其中相邻的聚氟乙烯薄膜层的厚度为与其相邻的尼龙薄膜层厚度的三分之一，其中每一层的聚氟乙烯层或尼龙薄膜层中均可以由一层或多层的同种类型的薄膜层叠组成。

实施例37-42与实施例1-6的唯一区别仅在于拉伸时坯料表面还设置有多层模结构的润滑层，优选聚氟乙烯薄膜和尼龙薄膜相间设置，其中相邻的聚氟乙烯薄膜层的厚度为与其相邻的尼龙薄膜层厚度相同，其中每一层的聚氟乙烯层或尼龙薄膜层中均可以由一层或多层的同种类型的薄膜层叠组成。

实施例43-48与实施例1-6的唯一区别仅在于拉伸时坯料表面还设置有多层模结构的润滑层，优选聚氟乙烯薄膜和尼龙薄膜相间设置，其中相邻的聚氟乙烯薄膜层的厚度为与其相邻的尼龙薄膜层厚度的42%，其中每一层的聚氟乙烯层或尼龙薄膜层中均可以由一层或多层的同种类型的薄膜层叠组成。

实施例49-54与实施例1-6的唯一区别仅在于拉伸时坯料表面还设置有多层模结构的润滑层，优选聚氟乙烯薄膜和尼龙薄膜相间设置，其中相邻的聚氟乙烯薄膜层的厚度为与其相邻的尼龙薄膜层厚度的50%，其中每一层的聚氟乙烯层或尼龙薄膜层中均可以由一层或多层的同种类型的薄膜层叠组成。

实施例54-60与实施例1-6的唯一区别仅在于拉伸时坯料表面还设置有多层模结构的润滑层，优选聚氟乙烯薄膜和尼龙薄膜相间设置，其中相邻的聚氟乙烯薄膜层的厚度为与其相邻的尼龙薄膜层厚度的58%，其中每一层的聚氟乙烯层或尼龙薄膜层中均可以由一层或多层的同种类型的薄膜层叠组成。

实施例61-66与实施例1-6的唯一区别仅在于拉伸时坯料表面还设置有多层模结构的润滑层，优选聚氟乙烯薄膜和尼龙薄膜相间设置，其中相邻的聚氟乙烯薄膜层的厚度为与其相邻的尼龙薄膜层厚度的70%，其中每一层的聚氟乙烯层或尼龙薄膜层中均可以由一层或多层的同种类型的薄膜层叠组成。

实施例67-72与实施例1-6的唯一区别仅在于拉伸时坯料表面还设置有多层模结构的润滑层，优选聚氟乙烯薄膜和尼龙薄膜相间设置，其中相邻的聚氟乙烯薄膜层的厚度为与其相邻的尼龙薄膜层厚度的78%，其中每一层的聚氟乙烯层或尼龙薄膜层中均可以由一层或多层的同种类型的薄膜层叠组成。

实施例73-78与实施例1-6的唯一区别仅在于拉伸时坯料表面还设置有多层模结构的润滑层，优选聚氟乙烯薄膜和尼龙薄膜相间设置，其中相邻的聚氟乙烯薄膜层的厚度为与其相邻的尼龙薄膜层厚度的87%，其中每一层的聚氟乙烯层或尼龙薄膜层中均可以由一层或多层的同种类型的薄膜层叠组成。

实施例79-84与实施例1-6的唯一区别仅在于拉伸时坯料表面还设置有多层模结构的润滑层，优选聚氟乙烯薄膜和尼龙薄膜相间设置，其中相邻的聚氟乙烯薄膜层的厚度为与其相邻的尼龙薄膜层厚度的95%，其中每一层的聚氟乙烯层或尼龙薄膜层中均可以由一层或多层的同种类型的薄膜层叠组成。

前述实施例7-84的屈服强度、拉伸强度和断裂伸长率等相关参数见图2表所示。

对比例

使用传统工艺，使用四柱双动630T的液压机，坯体是尺寸为φ900的304不锈钢圆片，拉伸产品目标工件是直径φ460高度为427，料厚为1.83MM的筒形体拉伸件。在室内温度下一次性拉伸到要求高度下油缸的顶出压力最大为18MPa，产品可以成型。然后对于废边进行火焰加热退火，在产品静置约2.5小时以后，在口部退火处以下约100MM范围内出现20多条竖直的裂痕，均布口部，退火部分无裂痕。使用市售永磁体检测工件磁性能，拉伸后其吸附力约等于铁板的吸附力。经检测，检测条件满足GB/T 228 A224，产品屈服强度1362MPa；拉伸强度1457MPa；断裂伸长率8%。

经过对比可以明显地看出，本发明技术方案在，加工成本、产品生产周期、加工难度、产品性能、加工设备的复杂性等方面都有了显著的提高。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种不锈钢拉伸工件的温间拉伸工艺，其特征在于：a、在拉伸加工前对模具凹模和模具凸模均分别进行预处理，所述预处理包括预热处理使相应模具达到加工设定高温温度和预冷处理使相应模具达到加工设定低温温度中的任一，所述模具凹模和模具凸模不同时采用预热处理和预冷处理中的同一种；b、将待拉伸加工的不锈钢坯料在预处理准备完成后并保持温度稳定的模具凹模和模具凸模上进行拉伸处理,所述不锈钢坯料为奥氏体不锈钢材料。

2.根据权利要求1所述的不锈钢拉伸工件的温间拉伸工艺，其特征在于：步骤a中模具凹模采用预热处理使模具凹模达到加工设定高温温度并保持温度稳定，模具凸模采用预冷处理使模具凸模达到加工设定低温温度并保持温度稳定。

3.根据权利要求1所述的不锈钢拉伸工件的温间拉伸工艺，其特征在于：所述步骤b不锈钢坯料的至少与经预热处理并保持温度稳定的模具凹模或者模具凸模接触的被加工面上还设置有润滑层。

4.根据权利要求1或2或3所述的不锈钢拉伸工件的温间拉伸工艺，其特征在于：步骤a中经过预处理并保持温度稳定的模具凹模和模具凸模之间的温度差为50-100℃。

5.根据权利要求1或2或3所述的不锈钢拉伸工件的温间拉伸工艺，其特征在于：步骤a中经过预处理并保持温度稳定的模具凹模和模具凸模至少其工作界面之间的温度差为50-100℃。

6.根据权利要求1或2或3所述的不锈钢拉伸工件的温间拉伸工艺，其特征在于：所述模具凹模和模具凸模均采用热传导性强的材料以使模具凹模和模具凸模在预处理后保持温度稳定。

7.根据权利要求1或2或3所述的不锈钢拉伸工件的温间拉伸工艺，其特征在于：所述经预热处理并保持温度稳定的模具凹模的工作面或者模具凸模工作面的工作温度不高于110℃。

8.根据权利要求7所述的不锈钢拉伸工件的温间拉伸工艺，其特征在于：所述经预热处理并保持温度稳定的模具凹模的工作面或者模具凸模工作面的工作温度范围为60-95℃。