金屬(shu)鍛(duan)造是利(li)用錘(chui)頭的(de)沖擊(ji)力或水壓機的(de)壓力使坯料(liao)改(gai)(gai)變成(cheng)我們(men)所需(xu)要的(de)形狀的(de)一種(zhong)加工方法。金屬(shu)的(de)可(ke)鍛(duan)性就(jiu)是材料(liao)在承受錘(chui)鍛(duan)加工工藝時，改(gai)(gai)變形狀而不(bu)產生(sheng)裂(lie)紋的(de)性能(neng)。


  鍛(duan)(duan)造(zao)(zao)(zao)對提高鋼的塑性和(he)改善鋼的質量有(you)許多優(you)點(dian)，這是因為鍛(duan)(duan)造(zao)(zao)(zao)時可(ke)以破碎(sui)被鍛(duan)(duan)造(zao)(zao)(zao)金(jin)屬的鑄態(tai)組(zu)織。因此，在(zai)我(wo)國的一些合金(jin)鋼廠中(zhong)都有(you)鍛(duan)(duan)造(zao)(zao)(zao)車間(jian)。鍛(duan)(duan)造(zao)(zao)(zao)分為自由鍛(duan)(duan)造(zao)(zao)(zao)和(he)模鍛(duan)(duan)兩種，如圖5-2所示。


2.jpg


  從(cong)(cong)(cong)生產角(jiao)(jiao)度(du)(du)考慮，應該在滿足鍛件尺寸(cun)及性(xing)能要求的(de)(de)(de)基礎上，盡量(liang)發揮生產設備的(de)(de)(de)生產率和降低燃料及設備的(de)(de)(de)消耗(hao)。因此，選(xuan)擇開(kai)鍛和終鍛溫(wen)度(du)(du)是一個(ge)綜合性(xing)的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)問(wen)題和經(jing)濟問(wen)題。假若在較寬(kuan)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)范圍都(dou)能獲得合格的(de)(de)(de)鍛件，應該從(cong)(cong)(cong)經(jing)濟角(jiao)(jiao)度(du)(du)來選(xuan)擇合理(li)的(de)(de)(de)工藝規程。很明顯，溫(wen)度(du)(du)愈(yu)高(gao)，鍛造就愈(yu)容易(yi)，生產率也就會愈(yu)高(gao)；但(dan)是燃料的(de)(de)(de)消耗(hao)及加(jia)熱爐的(de)(de)(de)損耗(hao)也會愈(yu)大；應從(cong)(cong)(cong)這兩方面考慮，進(jin)行合理(li)的(de)(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(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。


  首先考慮終(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)是如何確定(ding)的(de)。以碳素(su)鋼及合(he)金結構(gou)鋼為例，開鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)（To）應高(gao)于(yu)A3點(dian)，避免(mian)在(zai)鍛(duan)(duan)造(zao)時(shi)的(de)相變(bian)(bian)所引(yin)起(qi)的(de)裂紋；終(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)（TG）應盡(jin)可能(neng)低，避免(mian)晶(jing)粒的(de)過(guo)粗。僅從這方面(mian)考慮，終(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)可能(neng)很低。但是終(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)又取決(jue)于(yu)開鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)，對(dui)(dui)于(yu)給定(ding)的(de)開鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)及鍛(duan)(duan)造(zao)時(shi)間，終(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)是被(bei)確定(ding)了的(de)。鍛(duan)(duan)造(zao)時(shi)間一般不希望長，否則會(hui)(hui)影響(xiang)(xiang)生(sheng)產(chan)率，而(er)開鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)也(ye)不宜太低，否則塑(su)性(xing)變(bian)(bian)形阻(zu)力較大，也(ye)不經(jing)濟。因此，除(chu)非(fei)終(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)對(dui)(dui)鍛(duan)(duan)件的(de)性(xing)能(neng)起(qi)著很重要的(de)影響(xiang)(xiang)，否則它便是次要的(de)被(bei)決(jue)定(ding)的(de)因素(su)了。對(dui)(dui)于(yu)鐵(tie)素(su)體不銹鋼來(lai)(lai)說(shuo)，過(guo)大的(de)晶(jing)粒會(hui)(hui)嚴重影響(xiang)(xiang)它的(de)塑(su)性(xing)，而(er)這種鋼又沒有(you)多形性(xing)相變(bian)(bian)，無法用熱(re)處理來(lai)(lai)細化晶(jing)粒，因此一般將終(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)或最后的(de)軋制(zhi)溫(wen)度(du)(du)限制(zhi)在(zai)不高(gao)于(yu)875℃的(de)范圍(wei)內。


  鍛造(zao)溫度愈(yu)(yu)高，則鋼的(de)強度愈(yu)(yu)低，而塑性則愈(yu)(yu)大，故生產率愈(yu)(yu)高。從(cong)這方面考慮，開鍛溫度愈(yu)(yu)高愈(yu)(yu)佳。但(dan)是也(ye)有幾個因素阻止(zhi)了開鍛溫度的(de)提高。


 ①. 過(guo)(guo)熱及過(guo)(guo)燒


    溫(wen)(wen)度(du)過(guo)(guo)高時，晶粒過(guo)(guo)于粗大，發生(sheng)過(guo)(guo)熱現象(xiang)；如溫(wen)(wen)度(du)再提高時，將(jiang)會(hui)發生(sheng)局部(bu)熔化(hua)的(de)過(guo)(guo)燒現象(xiang)。故開鍛溫(wen)(wen)度(du)的(de)理想上限是固(gu)相線溫(wen)(wen)度(du)，這只是避免過(guo)(guo)燒的(de)上限溫(wen)(wen)度(du)。過(guo)(guo)熱溫(wen)(wen)度(du)低于過(guo)(guo)燒溫(wen)(wen)度(du)，而鑄錠還(huan)有成分的(de)偏析，因此開鍛溫(wen)(wen)度(du)上限約低于固(gu)相線溫(wen)(wen)度(du)150～300℃。


 ②. 氧化及脫碳


    溫度(du)愈(yu)高，則氧化(hua)及脫(tuo)碳程度(du)愈(yu)大，金屬的損耗(hao)也愈(yu)多。


 ③. 溫度的控制


    在車間內，溫(wen)度的控制范圍應(ying)予考慮，確定開(kai)鍛溫(wen)度時應(ying)加上(shang)這方面的安(an)全系(xi)數(shu)。


 ④. 燃料及加熱設備


    這(zhe)是限(xian)制開(kai)鍛溫度的實(shi)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(re)變(bian)形(xing)時間較長的(de)工藝，例如，軋(ya)制或穿(chuan)孔，還應考慮變(bian)形(xing)放出(chu)的(de)熱(re)量，這種(zhong)熱(re)量可(ke)以(yi)使軋(ya)件的(de)溫度升(sheng)高。


  高(gao)溫(wen)(wen)(wen)合(he)(he)金(jin)的高(gao)溫(wen)(wen)(wen)強度(du)(du)較高(gao)，必須在較高(gao)的溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)才能(neng)鍛造(zao)(zao)；而(er)這(zhe)些合(he)(he)金(jin)中的合(he)(he)金(jin)元素含量較高(gao)，固相線(xian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)因而(er)較低，又不容(rong)許有(you)太高(gao)的鍛造(zao)(zao)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)。對于這(zhe)些難加工(gong)(gong)的金(jin)屬材料，常(chang)常(chang)需要(yao)用熱加工(gong)(gong)性能(neng)來選擇(ze)加工(gong)(gong)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)。


  鍛造(zao)的(de)另(ling)一(yi)個問題是鍛壓比。對于(yu)(yu)碳化(hua)物(wu)較多的(de)工具(ju)鋼，例如(ru)，高(gao)速鋼，常(chang)常(chang)要求高(gao)于(yu)(yu)一(yi)定數值的(de)鍛壓比，才能打碎初生碳化(hua)物(wu)，避免嚴(yan)重的(de)碳化(hua)物(wu)偏(pian)析(xi)。