金屬(shu)鍛(duan)造(zao)是(shi)利(li)用錘頭的(de)(de)沖擊力(li)或水壓(ya)機的(de)(de)壓(ya)力(li)使坯料改(gai)變成我(wo)們所需要的(de)(de)形(xing)狀的(de)(de)一種加工方法。金屬(shu)的(de)(de)可鍛(duan)性(xing)就是(shi)材料在承受錘鍛(duan)加工工藝時，改(gai)變形(xing)狀而(er)不產生裂紋(wen)的(de)(de)性(xing)能。


  鍛造(zao)對(dui)提高(gao)鋼的塑性和改善鋼的質量有許多(duo)優點，這是因為鍛造(zao)時可以破碎(sui)被(bei)鍛造(zao)金(jin)屬的鑄態組(zu)織。因此，在我國的一些(xie)合金(jin)鋼廠中(zhong)都有鍛造(zao)車間。鍛造(zao)分為自由鍛造(zao)和模鍛兩種，如圖5-2所(suo)示。


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  從(cong)(cong)生(sheng)產角(jiao)度考慮(lv)，應(ying)(ying)該(gai)在滿足鍛(duan)(duan)(duan)(duan)件尺寸及性能要求(qiu)的(de)(de)基礎(chu)上，盡量發揮(hui)生(sheng)產設備(bei)(bei)的(de)(de)生(sheng)產率(lv)和(he)降低燃料及設備(bei)(bei)的(de)(de)消耗。因此，選(xuan)擇開鍛(duan)(duan)(duan)(duan)和(he)終鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫度是(shi)一個綜合性的(de)(de)技(ji)術問題和(he)經(jing)(jing)濟(ji)(ji)問題。假若在較寬的(de)(de)溫度范(fan)圍都能獲得合格的(de)(de)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)件，應(ying)(ying)該(gai)從(cong)(cong)經(jing)(jing)濟(ji)(ji)角(jiao)度來(lai)選(xuan)擇合理(li)的(de)(de)工藝規程(cheng)。很明顯，溫度愈(yu)高，鍛(duan)(duan)(duan)(duan)造就愈(yu)容(rong)易，生(sheng)產率(lv)也就會(hui)愈(yu)高；但(dan)是(shi)燃料的(de)(de)消耗及加熱爐的(de)(de)損(sun)耗也會(hui)愈(yu)大；應(ying)(ying)從(cong)(cong)這兩方(fang)面考慮(lv)，進行合理(li)的(de)(de)選(xuan)擇。


  不銹鋼鍛造要比碳鋼或低合金鋼要困難得多，這是因為不銹鋼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(shou)先考(kao)慮終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)是如何確定的(de)(de)(de)。以碳(tan)素(su)鋼及合金結構鋼為例，開(kai)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)（To）應(ying)(ying)高于(yu)A3點(dian)，避(bi)(bi)免在鍛(duan)(duan)造(zao)時的(de)(de)(de)相(xiang)變所引起的(de)(de)(de)裂(lie)紋；終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)（TG）應(ying)(ying)盡可(ke)能低，避(bi)(bi)免晶(jing)粒的(de)(de)(de)過(guo)粗。僅從(cong)這(zhe)方面(mian)考(kao)慮，終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)可(ke)能很(hen)(hen)低。但是終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)又取決于(yu)開(kai)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)，對(dui)于(yu)給定的(de)(de)(de)開(kai)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)及鍛(duan)(duan)造(zao)時間，終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)是被(bei)確定了(le)的(de)(de)(de)。鍛(duan)(duan)造(zao)時間一般不希望長，否(fou)則會影(ying)響(xiang)(xiang)生產(chan)率(lv)，而開(kai)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)也不宜太低，否(fou)則塑性(xing)變形阻力(li)較大(da)，也不經濟。因(yin)此，除(chu)非終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)對(dui)鍛(duan)(duan)件(jian)的(de)(de)(de)性(xing)能起著很(hen)(hen)重要的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)，否(fou)則它(ta)便是次要的(de)(de)(de)被(bei)決定的(de)(de)(de)因(yin)素(su)了(le)。對(dui)于(yu)鐵素(su)體不銹(xiu)鋼來說，過(guo)大(da)的(de)(de)(de)晶(jing)粒會嚴(yan)重影(ying)響(xiang)(xiang)它(ta)的(de)(de)(de)塑性(xing)，而這(zhe)種(zhong)鋼又沒有(you)多(duo)形性(xing)相(xiang)變，無(wu)法用(yong)熱處(chu)理來細(xi)化晶(jing)粒，因(yin)此一般將終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)或(huo)最后的(de)(de)(de)軋制(zhi)溫(wen)(wen)度(du)限(xian)制(zhi)在不高于(yu)875℃的(de)(de)(de)范圍(wei)內。


  鍛造溫(wen)(wen)度愈高(gao)(gao)，則鋼的強度愈低，而塑性則愈大，故生產率愈高(gao)(gao)。從這方面考慮，開鍛溫(wen)(wen)度愈高(gao)(gao)愈佳。但是也有幾個(ge)因素阻止(zhi)了開鍛溫(wen)(wen)度的提高(gao)(gao)。


 ①. 過熱及過燒


    溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)過(guo)(guo)高(gao)時(shi)，晶粒過(guo)(guo)于(yu)粗大(da)，發生過(guo)(guo)熱現象；如溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)再提(ti)高(gao)時(shi)，將會發生局部熔化(hua)的(de)(de)過(guo)(guo)燒(shao)現象。故開鍛溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)理想上限(xian)(xian)是(shi)固(gu)相線溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)，這只(zhi)是(shi)避免過(guo)(guo)燒(shao)的(de)(de)上限(xian)(xian)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)。過(guo)(guo)熱溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)低于(yu)過(guo)(guo)燒(shao)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)，而鑄錠還有成分的(de)(de)偏析，因此開鍛溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)上限(xian)(xian)約低于(yu)固(gu)相線溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)150～300℃。


 ②. 氧化及(ji)脫(tuo)碳


    溫度愈高，則(ze)氧化及脫碳程度愈大，金屬的損耗也愈多。


 ③. 溫度的控制


    在車間(jian)內(nei)，溫度的控制范圍應(ying)予考(kao)慮，確定開(kai)鍛溫度時應(ying)加上這方面(mian)的安全(quan)系數。


 ④. 燃料及加(jia)熱設備


    這是限制開鍛(duan)溫度的實(shi)際條(tiao)件。


  奧氏體耐(nai)熱不銹鋼(gang)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(bian)(bian)形時間較長的(de)工藝(yi)，例(li)如，軋(ya)制或穿孔，還應考慮變(bian)(bian)形放出的(de)熱量(liang)，這(zhe)種熱量(liang)可以使(shi)軋(ya)件的(de)溫(wen)度升(sheng)高。


  高(gao)溫合金(jin)(jin)的(de)(de)高(gao)溫強(qiang)度(du)(du)(du)較高(gao)，必須在較高(gao)的(de)(de)溫度(du)(du)(du)才能鍛造(zao)；而(er)這些合金(jin)(jin)中的(de)(de)合金(jin)(jin)元素(su)含量較高(gao)，固相線溫度(du)(du)(du)因(yin)而(er)較低，又不容(rong)許有太高(gao)的(de)(de)鍛造(zao)溫度(du)(du)(du)。對于這些難加(jia)(jia)工(gong)的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)材料，常常需要用熱加(jia)(jia)工(gong)性能來選擇加(jia)(jia)工(gong)溫度(du)(du)(du)。


  鍛(duan)(duan)造的(de)另一(yi)個問題是(shi)鍛(duan)(duan)壓(ya)比。對于碳(tan)化(hua)(hua)物較多(duo)的(de)工具鋼，例如，高(gao)速鋼，常常要(yao)求高(gao)于一(yi)定數值的(de)鍛(duan)(duan)壓(ya)比，才能(neng)打碎初生碳(tan)化(hua)(hua)物，避免(mian)嚴(yan)重的(de)碳(tan)化(hua)(hua)物偏析(xi)。