201不锈钢退火酸洗板，经冷轧、退火后进行拉深加工，时常出现经过深加工以后，完整的不锈钢制品在放置一段时间以后出现沿深加工方向开裂，给制品厂家造成较大的损失，但由于分析方法和分析手段的限制，一直未能明确这种延迟开裂的原因，现将所做试样分析结果进行总结，进而确定导致开裂的主要原因，为工艺改进措施的制定提供参考。

1 试验方法及试样截取

利用GX51金相显微镜金相夹杂物检测；利用铁素体仪测量冲压件开裂部位马氏体含量；利用扫描电镜能谱仪进行断口断裂形态和微区成分分析。

2试验结果

2.1 金相分析结果

对开裂试样金相金相分析，发现试样面上夹杂物较多且较细长，经评定B1.5、C1.5级，典型夹杂物见图1a、b。

a硅酸盐夹杂 b氧化铝夹杂

图1 试样中典型夹杂物

2.2马氏体含量测定

利用铁素体仪对冲压变形产生开裂的试样进行马氏体含量测定，各试样测量结果见下图2a、b、c、d。由图2a可知试样变形量大的部位马氏体含量高，最高含量为11%；图2b可知开裂试样中间部位马氏体含量高，底部马氏体含量最低为0.77%，而口部马氏体含量为8.9%显示开裂部位；图2c可知角部开裂部位马氏体含量为16.2%、18.4%，远高于其它部位。

图2 各试样马氏体含量测量

2.3 扫描电镜能谱分析

电镜下观察冲压开试样断口的断裂形态为解理断裂，见图3。

图3 解理断裂

对断口进行能谱微区成分分析，发现断面上有夹杂物，其主要非基体元素有O、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、K、Ca，具体分析结果见表1。

图4 能谱分析图

表1 图4各点能谱分析结果

谱图	O	Na	Mg	Al	Si	S	Cl	K	Ca	Cr	Mn	Fe
谱图 1	32.15	0.47	1.07	1.99	6.23	0.89	2.61	1.07	6.56	4.76	3.73	38.48
谱图 2	32.32	0.62			0.90	1.74	0.71	0.51	0.91	2.16	1.88	58.24

3 讨论

金相分析钢带中夹杂物较多，主要为氧化铝和硅酸盐夹杂，经测量冲压变形量较大的部位马氏体含量高，开裂断口为解理断口，断口上有硅酸盐、氧化铝、硫化锰等夹杂成分。

电镜分析开裂部位断口为解理断裂，这种断裂形态常见于体心立方和密排六方金属及合金，低温、冲击载荷和应力集中常促使解理断裂的发生，面心立方金属很少发生解理断裂。由于201为亚稳奥氏体不锈钢经冷形变时，其中部分奥氏体会发生马氏体转变，随冷变形量增加和变形温度的降低马氏体转变量增加，马氏体使钢材的塑性降低，强度提高，组织应力增大。试样存在数量较多的夹杂物，在拉深变形过程中夹杂物易导致应力集中，成为裂纹源。经测量拉深件开裂部位马氏体含量高即拉深变形量大、应力大，拉深变形后试样件降至常温，材料发生收缩，在应力作用下首先沿夹杂物部位产生开裂。

4 结论

冲压后冲压件温度降至常温，材料发生收缩，在应力作用下易沿夹杂物部位产生开裂，建议提高钢水纯净度同时适当提高稳定奥氏体元素。

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