金(jin)屬(shu)鍛(duan)(duan)(duan)造是(shi)利用錘(chui)頭(tou)的(de)(de)沖擊力或水壓機的(de)(de)壓力使坯料(liao)改(gai)(gai)變成我們所(suo)需要的(de)(de)形狀的(de)(de)一種加工(gong)方法。金(jin)屬(shu)的(de)(de)可鍛(duan)(duan)(duan)性(xing)(xing)就是(shi)材料(liao)在(zai)承受(shou)錘(chui)鍛(duan)(duan)(duan)加工(gong)工(gong)藝(yi)時，改(gai)(gai)變形狀而不產生裂紋的(de)(de)性(xing)(xing)能。
鍛(duan)造(zao)對提(ti)高鋼(gang)的塑(su)性(xing)和改善(shan)鋼(gang)的質量(liang)有(you)許(xu)多(duo)優點(dian)，這是因為鍛(duan)造(zao)時可以破碎(sui)被(bei)鍛(duan)造(zao)金屬的鑄態組(zu)織。因此(ci)，在我國的一些合金鋼(gang)廠中(zhong)都有(you)鍛(duan)造(zao)車間。鍛(duan)造(zao)分為自(zi)由(you)鍛(duan)造(zao)和模鍛(duan)兩種，如圖5-2所示。
從生產(chan)角(jiao)度(du)(du)考慮，應該在滿足鍛(duan)件尺寸及性能要(yao)求的(de)基礎上(shang)，盡(jin)量發揮生產(chan)設備(bei)的(de)生產(chan)率和(he)(he)降低燃(ran)料及設備(bei)的(de)消耗(hao)。因(yin)此，選擇(ze)開(kai)鍛(duan)和(he)(he)終鍛(duan)溫(wen)度(du)(du)是一(yi)個綜合性的(de)技(ji)術問題和(he)(he)經濟問題。假若在較寬的(de)溫(wen)度(du)(du)范圍都能獲得合格的(de)鍛(duan)件，應該從經濟角(jiao)度(du)(du)來選擇(ze)合理(li)的(de)工(gong)藝規程。很明顯，溫(wen)度(du)(du)愈(yu)高，鍛(duan)造就愈(yu)容(rong)易，生產(chan)率也就會(hui)愈(yu)高；但是燃(ran)料的(de)消耗(hao)及加熱爐的(de)損(sun)耗(hao)也會(hui)愈(yu)大；應從這兩方(fang)面考慮，進行合理(li)的(de)選擇(ze)。
不銹鋼鍛造要比碳鋼或低合金鋼要困難得多，這是因為不(bu)銹鋼(gang)在高溫狀態下或在鍛造時，其顯微組織在較高溫度下仍有較高的強度。不同類型及成分的不銹鋼具有不同的可鍛性和不同的鍛造負荷。
首先(xian)考(kao)慮終(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)是(shi)如何確定(ding)的(de)(de)(de)。以碳素鋼(gang)(gang)及(ji)合(he)金結構鋼(gang)(gang)為例，開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)（To）應高(gao)于(yu)(yu)A3點(dian)，避(bi)免(mian)在鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)時的(de)(de)(de)相變所引起(qi)的(de)(de)(de)裂紋；終(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)（TG）應盡可(ke)能低，避(bi)免(mian)晶粒(li)的(de)(de)(de)過粗(cu)。僅從這(zhe)方面(mian)考(kao)慮，終(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)可(ke)能很(hen)低。但是(shi)終(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)又取決于(yu)(yu)開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)，對于(yu)(yu)給(gei)定(ding)的(de)(de)(de)開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)及(ji)鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)時間，終(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)是(shi)被確定(ding)了的(de)(de)(de)。鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)時間一般(ban)不(bu)希望(wang)長，否則會(hui)影響(xiang)生產率，而(er)(er)開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)也不(bu)宜太低，否則塑性(xing)變形(xing)阻(zu)力較大，也不(bu)經濟。因(yin)此(ci)，除(chu)非終(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)對鍛(duan)(duan)(duan)件(jian)的(de)(de)(de)性(xing)能起(qi)著很(hen)重要(yao)的(de)(de)(de)影響(xiang)，否則它便是(shi)次要(yao)的(de)(de)(de)被決定(ding)的(de)(de)(de)因(yin)素了。對于(yu)(yu)鐵(tie)素體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)來說(shuo)，過大的(de)(de)(de)晶粒(li)會(hui)嚴重影響(xiang)它的(de)(de)(de)塑性(xing)，而(er)(er)這(zhe)種鋼(gang)(gang)又沒有(you)多形(xing)性(xing)相變，無法用熱處理(li)來細化晶粒(li)，因(yin)此(ci)一般(ban)將終(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)或最后的(de)(de)(de)軋(ya)制溫(wen)(wen)度(du)限(xian)制在不(bu)高(gao)于(yu)(yu)875℃的(de)(de)(de)范(fan)圍內(nei)。
鍛造溫(wen)度(du)愈(yu)(yu)高(gao)，則鋼的強度(du)愈(yu)(yu)低(di)，而塑性則愈(yu)(yu)大，故生產率愈(yu)(yu)高(gao)。從這方面考(kao)慮，開鍛溫(wen)度(du)愈(yu)(yu)高(gao)愈(yu)(yu)佳(jia)。但是也有幾個因(yin)素阻止了(le)開鍛溫(wen)度(du)的提高(gao)。
①. 過熱(re)及過燒
溫(wen)度過(guo)高時，晶粒過(guo)于粗大(da)，發生過(guo)熱(re)現象(xiang)(xiang)；如溫(wen)度再提高時，將會發生局部熔化的過(guo)燒(shao)現象(xiang)(xiang)。故(gu)開鍛溫(wen)度的理想上限是(shi)固(gu)相線溫(wen)度，這只(zhi)是(shi)避(bi)免(mian)過(guo)燒(shao)的上限溫(wen)度。過(guo)熱(re)溫(wen)度低于過(guo)燒(shao)溫(wen)度，而鑄(zhu)錠還有成分的偏析(xi)，因(yin)此開鍛溫(wen)度上限約低于固(gu)相線溫(wen)度150～300℃。
②. 氧化及(ji)脫碳(tan)
溫度愈高(gao)，則氧化及脫碳(tan)程度愈大，金屬(shu)的(de)損耗也愈多。
③. 溫(wen)度的控(kong)制
在車(che)間(jian)內(nei)，溫(wen)(wen)度(du)的控(kong)制(zhi)范(fan)圍(wei)應予(yu)考(kao)慮，確(que)定開鍛溫(wen)(wen)度(du)時應加上這(zhe)方面的安全系數。
④. 燃料及加(jia)熱(re)設備(bei)
這是限制(zhi)開鍛溫度的實際條件。
奧氏體耐熱不銹鋼在過高的熱加工溫度下，可能出現δ相，也會影響加熱工性能，特別是在進行無縫管的穿孔工藝時。
對于熱變形時間(jian)較長的(de)(de)工藝，例如，軋制或穿孔，還(huan)應考慮變形放出的(de)(de)熱量，這種(zhong)熱量可以使軋件的(de)(de)溫(wen)度升高。
高(gao)(gao)溫(wen)(wen)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)強度(du)(du)較(jiao)高(gao)(gao)，必須在較(jiao)高(gao)(gao)的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)才(cai)能(neng)鍛造；而這(zhe)些合(he)(he)金(jin)(jin)中的(de)合(he)(he)金(jin)(jin)元素含量較(jiao)高(gao)(gao)，固相線溫(wen)(wen)度(du)(du)因而較(jiao)低，又不(bu)容(rong)許有太高(gao)(gao)的(de)鍛造溫(wen)(wen)度(du)(du)。對于這(zhe)些難加工(gong)的(de)金(jin)(jin)屬材料，常常需要用熱加工(gong)性能(neng)來選(xuan)擇加工(gong)溫(wen)(wen)度(du)(du)。
鍛造的另一(yi)個問題(ti)是鍛壓(ya)比。對(dui)于碳化物較(jiao)多(duo)的工具鋼，例如(ru)，高速鋼，常(chang)常(chang)要求高于一(yi)定(ding)數值的鍛壓(ya)比，才能打碎初(chu)生碳化物，避(bi)免嚴重的碳化物偏析。
