金屬(shu)鍛(duan)造是(shi)利用錘頭的(de)沖擊力(li)或(huo)水(shui)壓機的(de)壓力(li)使坯料改(gai)變(bian)成(cheng)我們所需要(yao)的(de)形(xing)(xing)狀的(de)一(yi)種加(jia)工(gong)方法(fa)。金屬(shu)的(de)可鍛(duan)性(xing)(xing)就是(shi)材料在承受錘鍛(duan)加(jia)工(gong)工(gong)藝時，改(gai)變(bian)形(xing)(xing)狀而不產(chan)生裂(lie)紋的(de)性(xing)(xing)能。


  鍛(duan)造對提(ti)高鋼(gang)的(de)塑性和(he)改善鋼(gang)的(de)質量有(you)許多優點，這是因(yin)為鍛(duan)造時(shi)可以破碎被鍛(duan)造金屬的(de)鑄態組織。因(yin)此，在我(wo)國的(de)一些合(he)金鋼(gang)廠中(zhong)都有(you)鍛(duan)造車間(jian)。鍛(duan)造分為自(zi)由鍛(duan)造和(he)模鍛(duan)兩(liang)種，如圖5-2所示。


2.jpg


  從(cong)生(sheng)產(chan)角(jiao)度(du)考慮，應該在滿足鍛(duan)件(jian)尺寸及性(xing)能要求(qiu)的(de)基礎上，盡量發揮生(sheng)產(chan)設備的(de)生(sheng)產(chan)率和(he)降(jiang)低燃(ran)料(liao)及設備的(de)消耗。因此(ci)，選(xuan)(xuan)擇開鍛(duan)和(he)終鍛(duan)溫度(du)是(shi)一個(ge)綜合性(xing)的(de)技術問題和(he)經濟(ji)問題。假若在較寬的(de)溫度(du)范圍都能獲得(de)合格的(de)鍛(duan)件(jian)，應該從(cong)經濟(ji)角(jiao)度(du)來選(xuan)(xuan)擇合理的(de)工藝(yi)規程。很(hen)明顯，溫度(du)愈(yu)(yu)高，鍛(duan)造(zao)就愈(yu)(yu)容易，生(sheng)產(chan)率也就會(hui)(hui)愈(yu)(yu)高；但是(shi)燃(ran)料(liao)的(de)消耗及加熱爐的(de)損耗也會(hui)(hui)愈(yu)(yu)大(da)；應從(cong)這(zhe)兩(liang)方面考慮，進行合理的(de)選(xuan)(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(xian)考(kao)慮(lv)終(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)是(shi)如何(he)確(que)定(ding)(ding)的。以碳素(su)鋼(gang)(gang)及合金結構(gou)鋼(gang)(gang)為例，開(kai)(kai)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)（To）應高(gao)于(yu)(yu)A3點，避免(mian)在鍛(duan)(duan)造(zao)(zao)時(shi)的相變(bian)(bian)所引(yin)起的裂紋；終(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)（TG）應盡可(ke)能低(di)，避免(mian)晶(jing)粒(li)的過(guo)粗。僅從(cong)這方面考(kao)慮(lv)，終(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)可(ke)能很(hen)低(di)。但是(shi)終(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)又(you)取決于(yu)(yu)開(kai)(kai)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)，對(dui)于(yu)(yu)給定(ding)(ding)的開(kai)(kai)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)及鍛(duan)(duan)造(zao)(zao)時(shi)間，終(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)是(shi)被確(que)定(ding)(ding)了(le)的。鍛(duan)(duan)造(zao)(zao)時(shi)間一般不(bu)(bu)希望長，否(fou)則(ze)會影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)生產率，而開(kai)(kai)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)也不(bu)(bu)宜(yi)太低(di)，否(fou)則(ze)塑性變(bian)(bian)形(xing)阻(zu)力較大(da)，也不(bu)(bu)經濟(ji)。因(yin)(yin)此(ci)，除非終(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)對(dui)鍛(duan)(duan)件的性能起著很(hen)重要的影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)，否(fou)則(ze)它(ta)便(bian)是(shi)次要的被決定(ding)(ding)的因(yin)(yin)素(su)了(le)。對(dui)于(yu)(yu)鐵(tie)素(su)體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)來說，過(guo)大(da)的晶(jing)粒(li)會嚴重影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)它(ta)的塑性，而這種鋼(gang)(gang)又(you)沒有多形(xing)性相變(bian)(bian)，無法用熱處理來細化晶(jing)粒(li)，因(yin)(yin)此(ci)一般將(jiang)終(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)或最后的軋制溫(wen)度(du)(du)(du)(du)限制在不(bu)(bu)高(gao)于(yu)(yu)875℃的范圍內。


  鍛(duan)造溫度(du)(du)愈(yu)(yu)高(gao)，則鋼的強(qiang)度(du)(du)愈(yu)(yu)低，而(er)塑性則愈(yu)(yu)大，故生(sheng)產率愈(yu)(yu)高(gao)。從這方面考慮，開(kai)鍛(duan)溫度(du)(du)愈(yu)(yu)高(gao)愈(yu)(yu)佳。但是(shi)也(ye)有幾個因素阻止了開(kai)鍛(duan)溫度(du)(du)的提高(gao)。


 ①. 過熱及過燒


    溫(wen)度(du)(du)(du)過(guo)高(gao)時(shi)，晶粒過(guo)于粗(cu)大(da)，發生過(guo)熱(re)現象；如溫(wen)度(du)(du)(du)再提高(gao)時(shi)，將會發生局部熔化的過(guo)燒(shao)現象。故開(kai)鍛(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)的理(li)想上限是(shi)固相(xiang)線溫(wen)度(du)(du)(du)，這只是(shi)避免過(guo)燒(shao)的上限溫(wen)度(du)(du)(du)。過(guo)熱(re)溫(wen)度(du)(du)(du)低于過(guo)燒(shao)溫(wen)度(du)(du)(du)，而鑄錠還有成分的偏(pian)析，因此開(kai)鍛(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)上限約低于固相(xiang)線溫(wen)度(du)(du)(du)150～300℃。


 ②. 氧化(hua)及(ji)脫碳


    溫度愈高(gao)，則氧化及脫碳程(cheng)度愈大，金屬的(de)損(sun)耗也愈多。


 ③. 溫度的控(kong)制(zhi)


    在車間內，溫(wen)度的控制(zhi)范圍應予考(kao)慮(lv)，確定開鍛(duan)溫(wen)度時(shi)應加上這(zhe)方面的安全系數。


 ④. 燃料(liao)及加熱設備


    這是限制開鍛溫度(du)的(de)實際條件。


  奧氏體耐(nai)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(bian)形時間較長(chang)的工(gong)藝，例如，軋(ya)制或穿孔，還應(ying)考慮變(bian)形放出的熱量，這(zhe)種熱量可以使軋(ya)件(jian)的溫度升(sheng)高。


  高(gao)溫合金(jin)(jin)的(de)(de)高(gao)溫強度(du)較(jiao)(jiao)高(gao)，必須在較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)溫度(du)才能鍛造；而(er)這些(xie)合金(jin)(jin)中的(de)(de)合金(jin)(jin)元素含(han)量較(jiao)(jiao)高(gao)，固相線(xian)溫度(du)因(yin)而(er)較(jiao)(jiao)低，又(you)不容(rong)許有太高(gao)的(de)(de)鍛造溫度(du)。對于這些(xie)難加(jia)工的(de)(de)金(jin)(jin)屬材(cai)料，常常需要用熱加(jia)工性能來選擇加(jia)工溫度(du)。


  鍛造的另(ling)一(yi)個問題是(shi)鍛壓(ya)比。對(dui)于(yu)碳(tan)化物較多(duo)的工(gong)具(ju)鋼(gang)(gang)，例(li)如，高速鋼(gang)(gang)，常(chang)常(chang)要(yao)求高于(yu)一(yi)定數值的鍛壓(ya)比，才能(neng)打碎初生碳(tan)化物，避(bi)免嚴重(zhong)的碳(tan)化物偏析。