403（改型）馬氏體不銹鋼，即在原403鋼成分的基礎(chǔ)上調(diào)整部分元素的范圍，成分類似于國(guó)內(nèi)的1Cr13鋼，是目前核電大鍛件的主要材料之一，常用于對(duì)堆內(nèi)構(gòu)件壓緊彈簧的制造。堆內(nèi)不銹鋼構(gòu)件是影響反應(yīng)堆壽命的心臟部件，要求材料必須具有極高的均勻性和純凈度、優(yōu)良的高溫性能和耐蝕性能以及強(qiáng)烈的抗中子輻照脆化敏感性。鑒于堆內(nèi)不銹鋼工作環(huán)境特殊，因而生產(chǎn)技術(shù)要求十分苛刻，而熱鍛成形是生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。近年來(lái)，基于動(dòng)態(tài)材料模型（DMM）的熱加工圖技術(shù)被廣泛用于優(yōu)化材料的熱加工性能。利用熱加工圖不僅可以獲得優(yōu)化的熱加工工藝參數(shù)，還可避免熱加工中的失穩(wěn)流變產(chǎn)生，進(jìn)而獲得所需要的組織和性能，并使得熱加工重復(fù)性好，實(shí)現(xiàn)組織與性能的控制。

　　選用某公司制造的403（改型鋼），利用Gleeble-3180試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行熱壓縮試驗(yàn)來(lái)模擬材料在鍛造過(guò)程中的組織和性能變化規(guī)律，并制作出相應(yīng)的熱加工圖，再結(jié)合403鋼本身的一些特有屬性，最后得出該鋼優(yōu)化的熱加工工藝，以期對(duì)壓緊彈簧實(shí)際鍛造工藝的制定提供理論參考。

　　試驗(yàn)材料選用改型403馬氏體不銹鋼，材料為退火態(tài)，將其加工成Φ8mm×12mm的標(biāo)準(zhǔn)試樣。利用Gleeble-3180試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行單向壓縮試驗(yàn)，熱變形工藝參數(shù)指定如下：變形溫度為900、1000、1100、1200℃；真應(yīng)變?yōu)?.69；應(yīng)變速率分別為0.017、0.17、1.7s-1。試樣以5℃/s的速度加熱到1200℃完全奧氏體化區(qū)域，保溫5min，使碳化物充分溶解后，以5℃/s的速度冷卻到不同的變形溫度，然后分別在各個(gè)應(yīng)變速率和變形溫度下進(jìn)行壓縮變形。變形后將試樣放入水中快速冷卻。制樣時(shí)采用苦味酸、鹽酸和酒精的混合溶液進(jìn)行腐蝕，并在光學(xué)顯微鏡下觀看金相組織。試驗(yàn)結(jié)果表明：

　　（1）在Gleeble-3180熱模擬機(jī)上進(jìn)行的熱壓縮試驗(yàn)，獲得了403（改型）鋼的真應(yīng)力-應(yīng)變曲線。變形溫度越低，應(yīng)變速率越高，變形抗力越大，越不容易發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。

　　（2）隨著變形溫度的升高，應(yīng)變速率的降低，403（改型）鋼的能量耗散效率越大，金屬的高溫流動(dòng)性越好，再結(jié)晶晶粒的尺寸越大且趨于均勻，同時(shí)越容易產(chǎn)生鐵素體。

　　（3）綜合各種因素，推薦一種熱加工優(yōu)化工藝：1050～1190℃溫度區(qū)間內(nèi)變形，同時(shí)應(yīng)變速率應(yīng)控制在0.1s-1以下。