奧氏體不銹鋼具有較高的塑性，但是在沖壓成型時極易產(chǎn)生皺紋。因此，根據(jù)金屬的流動性，建議在加工成型時更多地采用拉伸，而不是壓縮。當(dāng)不銹鋼薄板坯料在拉伸或者深沖時，其邊部應(yīng)被壓環(huán)壓住，如圖4-11所示，以防邊緣起皺。
12Cr17Ni7(301)型不銹鋼是奧氏體型鋼中含鎳、鉻最低的牌號，它在退火狀態(tài)仍具有最高的抗拉強(qiáng)度。隨著冷成型量的增加（以冷變形率計量），12Cr17Ni7(301)鋼所具有非常高的加工硬化率會引起抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度的明顯提高。這對于希望在加工成型后能增大強(qiáng)度和剛性的產(chǎn)品，如角鋼和槽鋼等結(jié)構(gòu)件來說是特別重要和十分期待的。另一方面，含鎳量較高的奧氏體鋼，特別是06Cr19Ni10(304不銹鋼)、022Cr19Ni10(304L不銹鋼)和10Cr18Ni12(305)型不銹鋼，它們具有較低的加工硬化速度，非常適合于深沖加工成型。
一般來說，奧氏體型不銹鋼n值較大，在成型加工過程中，由于塑性誘發(fā)相變而生成馬氏體。因而其有較大的n值和延伸率，可進(jìn)行深沖成型加工和凸緣成型。有一部分奧氏體不銹鋼在深沖成型加工后，經(jīng)過一段時間會產(chǎn)生與沖壓方向相一致的縱向裂紋，即所謂的“時效裂紋”。采用200系列奧氏體不銹鋼（部分Ni被Mn代替），由于其有較高的成型起始強(qiáng)度，所以成型時需要較高的加工成型力。同時該鋼種與對應(yīng)的300系列不銹鋼比較，這些材料的“回彈”（spring back)性比較大。
但是，由于奧氏體不銹鋼具有較高的退火后強(qiáng)度和加工硬化性能，所以和鐵素體不銹鋼相比，需要更大的加成型應(yīng)力。而且，由于加工硬化的原因，不僅僅需要較高的形變應(yīng)力，而且需要提高金屬開始變形時的起始應(yīng)力。
由于奧氏體不銹鋼有很高的塑性，所以這些鋼的形變能力比鐵素體不銹鋼強(qiáng)，在冷加成型工作中允許承受很大的變形量。在奧氏體不銹鋼中，加工硬化越快的鋼種，如12Cr17Ni7(301)或者06Cr19Ni10（304),在同樣的作業(yè)中能承受最大的形變。奧氏體不銹鋼冷加工成型的成型性能是指沒有預(yù)先退火情況下的冷變形。但是，在連續(xù)加工過程中，也許需要進(jìn)行中間退火，使其恢復(fù)到原有的塑性。
奧氏體不銹鋼優(yōu)良的成型性能，尤其在需持久極大的拉伸變形的脹形和彎曲作業(yè)中，以及需要高塑性的劇烈的深沖作業(yè)中，表現(xiàn)尤為明顯。
通常，當(dāng)Ni含量較低時，如12Cr17Ni7(301)(約6.5%Ni),奧氏體不銹鋼成型加工會變得非常困難。在穩(wěn)定化鋼種的成型特性中，穩(wěn)定化元素的存在，如Ti、Nb和Ta以及高含C量，起著不利的作用。這是由于微觀結(jié)構(gòu)中形成像Ti的碳化物和氮化物的第二相粒子的原因。所以在06Cr18Ni11Ti(321)和06Cr18Ni11Nb（347)鋼種的成型，沒有在06Cr19Ni10(304)和 10Cr18Ni12（305)鋼種成型得順利。像Y12Cr18Ni9(303)這種易切削加工鋼種，塑性性能比較差，不能用于成型加工。
圖4-12是在壓力成型時出現(xiàn)的減薄破裂照片。
1. 沖壓成型
沖壓包括拉伸和沖壓，拉伸會減小工件的橫截面，而沖壓卻不能。換言之，沖壓允許材料在足夠張力變形，這張力是由壓緊壓環(huán)面產(chǎn)生的，為的是防止折皺產(chǎn)生。在沖壓成型的第一階段，材料經(jīng)過90°拉彎，并會引起不同程度的加工硬化（這要取決于沖壓環(huán)的圓角和鋼加工硬化的速度。較小圓角將引起較大的加工硬化）。12Cr17Mn6Ni6N(201)和12Cr17Ni7(301)奧氏體不銹鋼耐急彎性能變形比普通鉻鋼要好，特別是在帶鋼彎曲后再拉伸時更是這樣。彎曲半徑的變化，通常能夠是厚度的7倍，因此斷裂就成為一個問題。
沖壓成型所選用的鋼種決定了沖壓成型的深度和獲得所要求形狀的方法。如果要是進(jìn)行多次成型，加工者就需要知道毛坯在每一次成型操作中沖壓的深度，以及在沖壓成型之間是否需要退火。
12Cr17Mn6Ni6N(201)鋼適合于制作1~2次沖壓拉伸成型的工件（材料變形主要通過拉伸，只發(fā)生少量滑移）。其主要優(yōu)點是一般情況下能夠使用較小的毛坯直徑。為了限制材料滑移，通過改變壓緊裝置壓力，就能夠完全控制起皺觀象。
用下面簡單的公式就能夠計算出所選用鋼種的毛坯的直徑。
收縮量％＝100(D0-d)/D0
式中 D0--毛坯直徑，mm; d--沖壓件直徑，mm。
如果收縮量不到25%,工件一般選用10Cr17(430)和10Cr17Mo（434)鋼。如果壓縮在50%以下，可選用12Cr17Mn6Ni6N(201)和12Cr17N17(301)鋼，但對收縮量較大的工件，則選用06Cr19Ni10（304)或10C-18Ni12(305)鋼。
圖4-11是典型的間隙圓角半徑要求示意圖。為了計算坯料尺寸。
在不銹鋼冷沖壓成型時，為了實現(xiàn)成型就必須使用超過其屈服強(qiáng)度，但又要低于其抗拉強(qiáng)度的成型力。這就是說，這個力的范圍就處于屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度之間的較大范圍之內(nèi)。屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度之間范圍越大，塑性變形的范圍也就越大，參見圖4-6。在退火狀態(tài)下，400系列不銹鋼有較低的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，這樣其加工范圍就比較狹窄，而且400系列不銹鋼的拉伸變形量也不及200和300系列不銹鋼。
圖4-13表示冷加工成型時，加工硬化對10Cr17（430)、12Cr17Mn6Ni6N(201)和12Cr17Ni7(301)鋼的強(qiáng)度和塑性的影響。很明顯12Cr17Mn6Ni6N(201)和12Cr17Ni7(301)鋼有較大的塑性范圍。盡管這兩種鋼的強(qiáng)度增加要比10Cr17(430)快得多，但它們的韌性在冷加工中仍然可以保持很高。隨著鋼中Ni含量的增加，其加工硬化率下降；隨著冷加工的進(jìn)行，在很大程度上仍能保持較高的韌性。
沖壓成型時，不銹鋼坯料被壓環(huán)緊緊夾持在凹模上的方法，可使坯料形成后的工件被拉深而又不會流入凹模內(nèi)，這無疑會使工件的壁厚減薄，由于加工硬化作用，減薄部分的金屬強(qiáng)度可以等于或超過未經(jīng)加工較厚的部位。
為了將坯料形成為一定的形狀，工件某些部位的厚度勢必會減薄。對于成型加工要求某一區(qū)域金屬的塑性流動大于另一區(qū)域的工件來講，就是應(yīng)用了這一技術(shù)，特別是局部成型。
沖壓成型時，在成型模頂端部位的成型應(yīng)力、金屬塑性的流動和變形值都是最大的。如果坯料在成型時發(fā)生破裂，那么其破裂一定發(fā)生在成型模頂端部位的區(qū)域。
大量的不銹鋼薄板均可采用沖壓方法進(jìn)行成型加工，但對成型加工操作的要求都非常嚴(yán)格。一種材料的拉伸成型性能，可在材料生產(chǎn)的實際使用中測得。如果要精確地確定鋼種的成分與工藝對沖壓成型性的影響，則有必要取得比“可－否”試驗更為精確的結(jié)果。
在沖壓成型時，除材料因素外還有許多變化因素，那些處于成型性邊緣的鋼種，都會因這些變化因素決定它們能否順利成型。這些變化的因素有：壓環(huán)的壓力、成型速度、潤滑劑、壓模清潔程度以及模具磨損情況等。對不銹鋼沖壓成型性評價的試驗應(yīng)盡可能簡單，而且要求其再（重）現(xiàn)性要好。
沖壓成型和拉伸成型特點的比較如圖4-14所示。
2. 沖壓成型實例
［實例4-1]如圖4-15所示，為12Cr17Ni7(301)不銹鋼制成的汽車輪罩示意圖，其中心部位就是有目的地采用了拉伸法使其減薄并產(chǎn)生加工硬化作用的實例。
［實例4-2]使工件承受成型所能允許的最大壓力，并通過加工硬化提高其強(qiáng)度的例子，如圖4-16所示。
圖4-16是小型飛機(jī)引擎消音器端蓋的示意圖。該端蓋所用的材料是06Cr18Ni11Ti(321),在成型過程中，施加接近成型性極限所規(guī)定的最大壓力，使其加工硬化，以提高其剛度并獲得必要的抗疲勞強(qiáng)度。
該端蓋是在一臺60t向后開口的傾斜式機(jī)械沖床上經(jīng)兩道工序制成的。沖床的沖程為127mm,該模具是淬火硬度為洛氏59~62的工具鋼沖模。
第一道工序如圖4-16(b)所示，為一組合型沖壓模。其作用是將坯料先沖壓成型為帶槽的圓盤形狀，使其內(nèi)徑和外形符合工件要求。工件的外緣是用彈性夾具壓緊，工件內(nèi)表面用一與沖壓中心對中的橡膠墊支撐。成型是按照設(shè)計的順序進(jìn)行的，即首先成型帶槽的圓盤形狀，然后再對內(nèi)外徑進(jìn)行加工，這樣就可以使所得的凸緣尺寸非常精確。
第二道工序如圖4-16(b)所示，主要是加工工件的內(nèi)緣（拉伸）和外緣（壓縮）。在該操作過程中，消音器端蓋所承受的壓力是經(jīng)彈性壓力墊傳遞的。
生產(chǎn)這種零件所用的原料是退火后的06Cr18Ni11Ti(321不銹鋼)不銹鋼，其厚度為0.813mm,并把它剪成5483.86mm見方的坯料。第一道沖模將坯料加工成型的槽形毛坯，可作為第二道沖模加工成型的定位面。每加工一個工件后沖模應(yīng)涂油潤滑。
［實例4-3] 不銹鋼具有較高的延伸率，所以在壓縮時，極易產(chǎn)生皺折。這樣，如何選擇金屬在成型時的流動方向，就成為保證高質(zhì)量要求工件成型的關(guān)鍵所在，理論和實踐告訴我們，其成型方式應(yīng)選用拉伸成型，而不能選用壓縮成型。
圖4-17所示的就是利用壓板定位和模具上刻槽，這兩項措施來控制金屬流動的實際例子。
圖4-17所示的工件是用經(jīng)退火的12Cr18Ni9(302不銹鋼)型不銹鋼錐形坯料，在250t往復(fù)式液壓沖壓機(jī)上成型的。為了使金屬的拉伸變形大于壓縮變形以避免工件產(chǎn)生皺紋，通常希望坯料的窄端金屬能產(chǎn)生最大的流動。
由于成型過程所形成的角必須緊靠壓板，這樣沖模就不能將料固定成水平狀。在成型過程中毛坯的上、下邊緣均被壓板夾緊夾緊力為36噸。由于上壓板的長度是下壓板的兩倍，寬度為下壓板的2/3,這樣夾緊力是在大面積上分布的。所以大部分金屬將會從寬端流向窄端，這樣被加工金屬就會產(chǎn)生皺紋。如果在上壓板上附加刻槽，為的是提高該端的夾緊力，可使毛坯窄端的大部分金屬產(chǎn)生流動。為了促進(jìn)毛坯窄端金屬的流動，并在坯料下部涂以脂肪酸非顏料型繪畫混合劑，因下沖模半徑比較小，產(chǎn)生撕裂而造成的金屬損耗僅為3%.
