金屬(shu)鍛(duan)(duan)造是利用錘頭的(de)沖擊力或水壓機的(de)壓力使(shi)坯料(liao)改變(bian)成(cheng)我們所需要的(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)的(de)一種(zhong)加工(gong)(gong)方(fang)法。金屬(shu)的(de)可鍛(duan)(duan)性(xing)就(jiu)是材料(liao)在承受錘鍛(duan)(duan)加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝(yi)時，改變(bian)形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)而不產生裂(lie)紋的(de)性(xing)能。


  鍛(duan)(duan)(duan)造對提高鋼(gang)(gang)的(de)(de)塑性和改善鋼(gang)(gang)的(de)(de)質量(liang)有許多優(you)點，這是因(yin)為(wei)鍛(duan)(duan)(duan)造時可以破碎被鍛(duan)(duan)(duan)造金屬的(de)(de)鑄態組(zu)織。因(yin)此(ci)，在我國(guo)的(de)(de)一些合(he)金鋼(gang)(gang)廠中都有鍛(duan)(duan)(duan)造車間。鍛(duan)(duan)(duan)造分為(wei)自由鍛(duan)(duan)(duan)造和模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)兩種，如(ru)圖5-2所示。


2.jpg


  從生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)角度(du)(du)考慮，應該(gai)在滿足鍛(duan)件尺(chi)寸及性能要求的基礎上，盡量發揮(hui)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)設備(bei)的生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)率和降低燃料及設備(bei)的消(xiao)耗。因此(ci)，選擇(ze)開(kai)鍛(duan)和終鍛(duan)溫度(du)(du)是(shi)一個綜合性的技術問(wen)題(ti)和經(jing)濟問(wen)題(ti)。假若(ruo)在較(jiao)寬的溫度(du)(du)范圍都(dou)能獲(huo)得(de)合格(ge)的鍛(duan)件，應該(gai)從經(jing)濟角度(du)(du)來選擇(ze)合理的工藝(yi)規程(cheng)。很明顯，溫度(du)(du)愈高，鍛(duan)造就愈容易(yi)，生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)率也就會愈高；但是(shi)燃料的消(xiao)耗及加熱爐的損耗也會愈大(da)；應從這兩方面(mian)考慮，進行合理的選擇(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(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)是(shi)(shi)如何確定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)。以碳素鋼(gang)及合金結構鋼(gang)為例，開(kai)(kai)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)（To）應高于A3點，避免(mian)在鍛(duan)(duan)造(zao)時的(de)(de)(de)(de)相變所引起的(de)(de)(de)(de)裂紋；終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)（TG）應盡(jin)可(ke)能低，避免(mian)晶(jing)粒(li)的(de)(de)(de)(de)過粗。僅從這方(fang)面考慮，終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)可(ke)能很低。但是(shi)(shi)終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)又(you)取決于開(kai)(kai)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，對于給(gei)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)開(kai)(kai)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)及鍛(duan)(duan)造(zao)時間，終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)是(shi)(shi)被(bei)(bei)確定(ding)(ding)了(le)的(de)(de)(de)(de)。鍛(duan)(duan)造(zao)時間一(yi)般不希望長，否則(ze)會影響生產率，而(er)開(kai)(kai)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)也不宜太低，否則(ze)塑性變形阻力較大，也不經濟。因此，除(chu)非終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)對鍛(duan)(duan)件的(de)(de)(de)(de)性能起著很重要的(de)(de)(de)(de)影響，否則(ze)它便是(shi)(shi)次要的(de)(de)(de)(de)被(bei)(bei)決定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)因素了(le)。對于鐵素體不銹鋼(gang)來說(shuo)，過大的(de)(de)(de)(de)晶(jing)粒(li)會嚴重影響它的(de)(de)(de)(de)塑性，而(er)這種鋼(gang)又(you)沒有(you)多形性相變，無法用(yong)熱處理來細化晶(jing)粒(li)，因此一(yi)般將終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)或(huo)最后的(de)(de)(de)(de)軋(ya)制(zhi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)限制(zhi)在不高于875℃的(de)(de)(de)(de)范圍內。


  鍛造溫(wen)度愈高(gao)(gao)(gao)，則(ze)鋼的強(qiang)度愈低，而(er)塑性(xing)則(ze)愈大，故生產率愈高(gao)(gao)(gao)。從這方面考慮，開鍛溫(wen)度愈高(gao)(gao)(gao)愈佳。但是也有幾個因素阻止了開鍛溫(wen)度的提高(gao)(gao)(gao)。


 ①. 過熱及過燒


    溫(wen)(wen)度(du)過(guo)(guo)(guo)高時(shi)，晶粒過(guo)(guo)(guo)于粗大(da)，發生過(guo)(guo)(guo)熱現(xian)象；如溫(wen)(wen)度(du)再提(ti)高時(shi)，將(jiang)會發生局部(bu)熔化的(de)(de)過(guo)(guo)(guo)燒現(xian)象。故開(kai)鍛溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)理想上(shang)限(xian)是固相線溫(wen)(wen)度(du)，這只是避免(mian)過(guo)(guo)(guo)燒的(de)(de)上(shang)限(xian)溫(wen)(wen)度(du)。過(guo)(guo)(guo)熱溫(wen)(wen)度(du)低(di)(di)于過(guo)(guo)(guo)燒溫(wen)(wen)度(du)，而鑄錠還有成分的(de)(de)偏析，因此(ci)開(kai)鍛溫(wen)(wen)度(du)上(shang)限(xian)約低(di)(di)于固相線溫(wen)(wen)度(du)150～300℃。


 ②. 氧化及脫(tuo)碳


    溫度(du)愈(yu)(yu)高，則氧化及(ji)脫碳程度(du)愈(yu)(yu)大，金屬的損耗也愈(yu)(yu)多。


 ③. 溫度的控制(zhi)


    在(zai)車間內，溫度的控制范(fan)圍應予考(kao)慮(lv)，確(que)定開鍛溫度時應加上這方面的安全系(xi)數。


 ④. 燃料及加熱設備(bei)


    這是限制(zhi)開鍛溫(wen)度的實際條件。


  奧氏體耐熱不銹(xiu)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)變形時(shi)間較長(chang)的工藝，例如，軋制或穿孔，還應考慮變形放出的熱(re)量，這種(zhong)熱(re)量可以使軋件的溫度升高。


  高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)合金的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)強度(du)較高(gao)(gao)，必須在較高(gao)(gao)的(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)才能(neng)鍛造；而(er)這些合金中的(de)合金元(yuan)素含量較高(gao)(gao)，固相線溫(wen)(wen)(wen)度(du)因而(er)較低，又不容許有(you)太高(gao)(gao)的(de)鍛造溫(wen)(wen)(wen)度(du)。對于這些難加工的(de)金屬材料，常(chang)常(chang)需要用(yong)熱加工性能(neng)來(lai)選(xuan)擇(ze)加工溫(wen)(wen)(wen)度(du)。


  鍛造的(de)(de)另一個(ge)問題是(shi)鍛壓比。對于碳化物較多的(de)(de)工具鋼，例(li)如，高(gao)速(su)鋼，常(chang)常(chang)要求高(gao)于一定數值的(de)(de)鍛壓比，才能打碎初生(sheng)碳化物，避免嚴(yan)重的(de)(de)碳化物偏析。