金屬(shu)鍛造是利用錘頭的(de)沖擊力(li)或(huo)水壓(ya)機的(de)壓(ya)力(li)使坯料改(gai)變(bian)成我們所需要的(de)形狀的(de)一種加工(gong)(gong)方法(fa)。金屬(shu)的(de)可鍛性(xing)就是材料在承受錘鍛加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝時，改(gai)變(bian)形狀而不(bu)產生裂紋的(de)性(xing)能。


  鍛(duan)造(zao)對提高鋼(gang)的(de)塑性(xing)和(he)改善鋼(gang)的(de)質量(liang)有許多優(you)點，這是因(yin)為鍛(duan)造(zao)時可以破(po)碎被鍛(duan)造(zao)金(jin)屬(shu)的(de)鑄態組織。因(yin)此，在我國的(de)一些合金(jin)鋼(gang)廠中都有鍛(duan)造(zao)車間。鍛(duan)造(zao)分為自(zi)由鍛(duan)造(zao)和(he)模鍛(duan)兩種，如圖5-2所示。


2.jpg


  從生產角(jiao)度(du)(du)考慮，應該(gai)在滿足鍛(duan)(duan)件(jian)尺寸及性(xing)能要求的(de)(de)(de)基礎上，盡量發揮生產設備的(de)(de)(de)生產率(lv)和(he)(he)降低燃料及設備的(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)耗。因此，選(xuan)擇開(kai)鍛(duan)(duan)和(he)(he)終鍛(duan)(duan)溫度(du)(du)是(shi)一個綜合(he)(he)性(xing)的(de)(de)(de)技術(shu)問(wen)題(ti)和(he)(he)經(jing)濟(ji)問(wen)題(ti)。假(jia)若在較寬(kuan)的(de)(de)(de)溫度(du)(du)范圍都(dou)能獲(huo)得合(he)(he)格的(de)(de)(de)鍛(duan)(duan)件(jian)，應該(gai)從經(jing)濟(ji)角(jiao)度(du)(du)來選(xuan)擇合(he)(he)理的(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)規(gui)程(cheng)。很明顯(xian)，溫度(du)(du)愈高，鍛(duan)(duan)造(zao)就(jiu)愈容易，生產率(lv)也就(jiu)會(hui)(hui)愈高；但是(shi)燃料的(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)耗及加熱爐的(de)(de)(de)損耗也會(hui)(hui)愈大；應從這兩方面考慮，進行合(he)(he)理的(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。


  首先考慮終鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)是(shi)如何確定的(de)(de)。以碳素鋼及合金結構鋼為例，開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)（To）應高于(yu)A3點，避免在鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)時的(de)(de)相變所引(yin)起的(de)(de)裂(lie)紋(wen)；終鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)（TG）應盡可能低(di)，避免晶(jing)粒的(de)(de)過粗。僅(jin)從這方面考慮，終鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)可能很(hen)低(di)。但是(shi)終鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)又(you)取決(jue)于(yu)開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，對于(yu)給(gei)定的(de)(de)開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)及鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)時間，終鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)是(shi)被(bei)確定了的(de)(de)。鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)時間一般(ban)不(bu)(bu)希望(wang)長(chang)，否(fou)則(ze)會影響(xiang)生產率(lv)，而開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)也(ye)不(bu)(bu)宜太(tai)低(di)，否(fou)則(ze)塑(su)性(xing)(xing)變形阻(zu)力較大，也(ye)不(bu)(bu)經濟。因此，除非終鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)對鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)件的(de)(de)性(xing)(xing)能起著很(hen)重要(yao)的(de)(de)影響(xiang)，否(fou)則(ze)它便是(shi)次(ci)要(yao)的(de)(de)被(bei)決(jue)定的(de)(de)因素了。對于(yu)鐵(tie)素體不(bu)(bu)銹鋼來說，過大的(de)(de)晶(jing)粒會嚴重影響(xiang)它的(de)(de)塑(su)性(xing)(xing)，而這種鋼又(you)沒(mei)有多形性(xing)(xing)相變，無(wu)法用(yong)熱處理來細化晶(jing)粒，因此一般(ban)將(jiang)終鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)或最(zui)后的(de)(de)軋制(zhi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)限制(zhi)在不(bu)(bu)高于(yu)875℃的(de)(de)范(fan)圍(wei)內。


  鍛造溫(wen)度愈(yu)高，則鋼(gang)的強度愈(yu)低，而塑性則愈(yu)大，故生產率愈(yu)高。從這方面考慮，開(kai)(kai)鍛溫(wen)度愈(yu)高愈(yu)佳。但是也有(you)幾個因素(su)阻止了開(kai)(kai)鍛溫(wen)度的提高。


 ①. 過(guo)熱及(ji)過(guo)燒


    溫(wen)(wen)度(du)過(guo)高時，晶(jing)粒過(guo)于(yu)粗大，發(fa)生過(guo)熱現象(xiang)；如溫(wen)(wen)度(du)再提高時，將會(hui)發(fa)生局(ju)部熔化的過(guo)燒(shao)現象(xiang)。故開(kai)鍛溫(wen)(wen)度(du)的理想上限是(shi)固(gu)相線(xian)溫(wen)(wen)度(du)，這(zhe)只(zhi)是(shi)避免(mian)過(guo)燒(shao)的上限溫(wen)(wen)度(du)。過(guo)熱溫(wen)(wen)度(du)低(di)于(yu)過(guo)燒(shao)溫(wen)(wen)度(du)，而鑄錠還(huan)有(you)成(cheng)分的偏析，因此開(kai)鍛溫(wen)(wen)度(du)上限約低(di)于(yu)固(gu)相線(xian)溫(wen)(wen)度(du)150～300℃。


 ②. 氧化及脫碳


    溫度(du)愈高，則氧化及(ji)脫碳程(cheng)度(du)愈大，金屬的(de)損耗也(ye)愈多。


 ③. 溫度的控制


    在車間內，溫度(du)(du)的控(kong)制范圍應(ying)予考慮(lv)，確定開鍛溫度(du)(du)時應(ying)加上這方面(mian)的安全系數(shu)。


 ④. 燃料(liao)及加熱設備(bei)


    這是限制開鍛(duan)溫度的實際條件。


  奧氏體耐熱不(bu)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)形時間較長的(de)工藝，例如(ru)，軋(ya)制或穿孔，還應考慮(lv)變(bian)形放出(chu)的(de)熱(re)量(liang)(liang)，這(zhe)種(zhong)熱(re)量(liang)(liang)可以使軋(ya)件的(de)溫度(du)升高。


  高(gao)溫(wen)(wen)合(he)金(jin)(jin)的(de)高(gao)溫(wen)(wen)強度較(jiao)(jiao)高(gao)，必(bi)須在較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)溫(wen)(wen)度才能(neng)鍛造；而這(zhe)些(xie)合(he)金(jin)(jin)中的(de)合(he)金(jin)(jin)元素含量較(jiao)(jiao)高(gao)，固相線溫(wen)(wen)度因(yin)而較(jiao)(jiao)低(di)，又不容許有太高(gao)的(de)鍛造溫(wen)(wen)度。對于這(zhe)些(xie)難(nan)加(jia)(jia)工的(de)金(jin)(jin)屬(shu)材料(liao)，常(chang)常(chang)需要用熱(re)加(jia)(jia)工性能(neng)來選擇加(jia)(jia)工溫(wen)(wen)度。


  鍛造的(de)另(ling)一(yi)個(ge)問題是鍛壓比。對于(yu)碳化(hua)物較多的(de)工具鋼，例如，高速鋼，常常要求(qiu)高于(yu)一(yi)定數值(zhi)的(de)鍛壓比，才能打碎初生(sheng)碳化(hua)物，避免嚴重的(de)碳化(hua)物偏(pian)析。