Obróbka cieplna odkuwek ze stali nierdzewnej po kuciu, znana również jako pierwsza obróbka cieplna lub przygotowawcza obróbka cieplna, jest zazwyczaj przeprowadzana bezpośrednio po zakończeniu procesu kucia i występuje w kilku formach, takich jak normalizowanie, odpuszczanie, wyżarzanie, sferoidyzacja, roztwór stały itp. Dzisiaj poznamy kilka z nich.

Normalizacja: Głównym celem jest udoskonalenie wielkości ziarna. Podgrzać odkuwkę powyżej temperatury przemiany fazowej, aby utworzyć pojedynczą strukturę austenitu, ustabilizować ją po okresie jednolitej temperatury, a następnie wyjąć z pieca w celu schłodzenia powietrzem. Szybkość nagrzewania podczas normalizacji powinna być niska poniżej 700℃aby zmniejszyć wewnętrzną i zewnętrzną różnicę temperatur i chwilowe naprężenia w kuciu. Najlepiej jest dodać krok izotermiczny pomiędzy 650℃i 700℃; W temperaturach powyżej 700℃, zwłaszcza powyżej Ac1 (punktu przejścia fazowego), szybkość nagrzewania dużych odkuwek powinna być zwiększona, aby uzyskać lepsze efekty rozdrobnienia ziarna. Zakres temperatur normalizacji wynosi zwykle od 760℃i 950℃, w zależności od punktu przejścia fazowego z różną zawartością składników. Zwykle im niższa zawartość węgla i stopu, tym wyższa temperatura normalizacji i odwrotnie. Niektóre gatunki stali specjalnych mogą osiągać zakres temperatur 1000℃do 1150℃. Jednakże transformacja strukturalna stali nierdzewnej i metali nieżelaznych jest osiągana poprzez obróbkę roztworem stałym.

Hartowanie: Głównym celem jest rozprężenie wodoru. Może również ustabilizować mikrostrukturę po przemianie fazowej, wyeliminować naprężenia transformacji strukturalnej i zmniejszyć twardość, dzięki czemu odkuwki ze stali nierdzewnej są łatwe w obróbce bez deformacji. Istnieją trzy zakresy temperatur dla hartowania, a mianowicie hartowanie w wysokiej temperaturze (500℃~660℃), odpuszczanie w średniej temperaturze (350℃~490℃) i odpuszczanie w niskiej temperaturze (150℃~250℃). W powszechnej produkcji dużych odkuwek stosuje się metodę odpuszczania w wysokiej temperaturze. Odpuszczanie jest zazwyczaj przeprowadzane bezpośrednio po normalizowaniu. Gdy odkuwka normalizująca jest chłodzona powietrzem do około 220℃~300℃, jest on ponownie podgrzewany, równomiernie podgrzewany i izolowany w piecu, a następnie schładzany do temperatury poniżej 250℃~350℃na powierzchni odkuwki przed jej wypuszczeniem z pieca. Szybkość chłodzenia po odpuszczaniu powinna być wystarczająco wolna, aby zapobiec tworzeniu się białych plam z powodu nadmiernego naprężenia chwilowego podczas procesu chłodzenia i zminimalizować naprężenie szczątkowe w odkuwce w jak największym stopniu. Proces chłodzenia jest zwykle dzielony na dwa etapy: powyżej 400℃, ponieważ stal znajduje się w zakresie temperatur o dobrej plastyczności i niskiej kruchości, szybkość chłodzenia może być nieco szybsza; Poniżej 400℃, ponieważ stal weszła w zakres temperatur o wysokim hartowaniu na zimno i kruchości, należy przyjąć wolniejszą szybkość chłodzenia, aby uniknąć pęknięć i zmniejszyć natychmiastowe naprężenia. W przypadku stali wrażliwej na białe plamy i kruchość wodorową konieczne jest określenie wydłużenia czasu odpuszczania dla ekspansji wodoru w oparciu o równoważnik wodoru i efektywny rozmiar przekroju odkuwki, aby rozproszyć i przelać wodór w stali i zredukować go do bezpiecznego zakresu liczbowego.

Wyżarzanie: Temperatura obejmuje cały zakres normalizowania i odpuszczania (150℃~950℃), stosując metodę chłodzenia pieca, podobną do odpuszczania. Wyżarzanie z temperaturą nagrzewania powyżej punktu przemiany fazowej (temperatura normalizująca) nazywa się wyżarzaniem całkowitym. Wyżarzanie bez przemiany fazowej nazywa się wyżarzaniem niezupełnym. Głównym celem wyżarzania jest eliminacja naprężeń i stabilizacja mikrostruktury, w tym wyżarzanie wysokotemperaturowe po odkształceniu na zimno i wyżarzanie niskotemperaturowe po spawaniu itp. Normalizacja + odpuszczanie jest bardziej zaawansowaną metodą niż proste wyżarzanie, ponieważ obejmuje wystarczającą przemianę fazową i przemianę strukturalną, a także proces ekspansji wodoru w stałej temperaturze.