CN104525673B - 一种304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304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。本发明能够有效地改善304不锈钢拉伸多次拉伸难度大、设备工艺复杂的问题，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304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304不锈钢拉伸工件的温间拉伸工艺。

背景技术

304不锈钢是一种很常见的不锈钢，业内也叫做18/8不锈钢。它的抗腐蚀性能要优于 430不锈钢，但是价格又比316不锈钢便宜，因此广泛使用于生活中，例如，板式换热器、波纹管、家庭用品、建材、化学、食品工业等领域。304不锈钢中最为重要的元素是Ni、Cr，但是又不仅限于这两个元素。通常其组成为，碳C：≤0.08；硅Si：≤1.00；铬Cr：18.00-20.00；锰Mn：≤2.00；镍Ni：8.00-11.00；磷P：≤0.035；硫S：≤0.030。不锈钢行业常见判定情况认为只要Ni含量大于8%，Cr含量大于18%，就可以认为是304不锈钢。其实，相关的产品标准对304有着非常清楚的规定，而这些产品标准针对不同形状的304不锈钢又有一些差异。

304不锈钢作为奥氏体不锈钢的一种，其同样存在延展率小、弹性模量E较大，硬化指数较高的共性。而现有技术的不锈钢拉伸技术，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304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304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304不锈钢坯料（坯料可以根据具体加工工件的不同，选用不同形状、规格的钢板）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。本发明技术方案通过温间拉伸工艺，可以有效降低304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℃范围内，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。

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拉伸工艺，因能够在304不锈钢拉伸时控制材料中晶型转化对材料可塑性的影响，特别是期间奥氏体向马氏体的转化、应力集聚硬化等，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，减少应力回火工艺要求，设备要求更低，从而生产建设成本成本得到有效地降低，同时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304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。

附图标记列表：

1、上模架； 2、上凹模； 3、下凹模；

4、下模架； 5、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304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；b、将待拉伸加工的304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。本发明技术方案通过温间拉伸工艺，可以有效降低304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℃范围内，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50-100℃。本技术方案通过设置冷模和热模之间的温度差在50-100℃范围内，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

本发明技术方案实施例中均采用尺寸为φ900的304不锈钢圆片为拉伸坯料，使用四柱双动630T的液压机，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，均通过一次拉伸成型，用45分钟完成模具温度调整，5小时完成生产过程（同时，具体预处理以及生产时间还可以视不同产品以及工艺参数进行适应性调整）。

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后进行温间拉伸，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。

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后进行温间拉伸，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。拉伸时坯料表面还设置有聚氟乙烯薄膜。

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后进行温间拉伸，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。拉伸时坯料表面还设置有尼龙薄膜。

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后进行温间拉伸，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。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。

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后进行温间拉伸，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。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。

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后进行温间拉伸，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。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。

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

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-5℃并保持稳定时，模具的预处理工作完成后进行温间拉伸，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。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。

凸模实测平均温度-3-5℃，凹模平均温度为57℃，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8

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67℃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后进行温间拉伸，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。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。

凸模实测平均温度3—5℃，凹模平均温度为72℃，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9

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-20℃并保持稳定时，模具的预处理工作完成后进行温间拉伸，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。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。

凸模实测平均温度-17—-10℃，凹模平均温度为62℃，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1024MPa；拉伸强度1457MPa；断裂伸长率20.7%。

实施例10

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后进行温间拉伸，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。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。

凸模实测平均温度-9—0℃，凹模平均温度为75℃，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970MPa；拉伸强度1057MPa；断裂伸长率22.7%。

实施例11

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95℃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后进行温间拉伸，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。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。

凸模实测平均温度3—9℃，凹模平均温度为98℃，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880MPa；拉伸强度1150MPa；断裂伸长率18.4%。

实施例12

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后进行温间拉伸，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。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。

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930MPa；拉伸强度1035MPa；断裂伸长率15.7%。

实施例13

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105℃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后进行温间拉伸，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。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。

凸模实测平均温度-3-4℃，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1103MPa；拉伸强度1057MPa；断裂伸长率17.4%。

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 (5)

1.一种304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，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℃，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℃；

b、将待拉伸加工的304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，所述润滑层为聚氟乙烯薄膜与尼龙薄膜形成的多层膜，其中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由一层或多层的同种类型的薄膜层叠组成。

2.根据权利要求1所述的304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或2所述的304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℃。

4.根据权利要求1或2所述的304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。

5.根据权利要求1所述的304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℃。