金屬鍛造(zao)是利用(yong)錘頭的沖擊力或(huo)水壓機(ji)的壓力使坯料改(gai)變成(cheng)我們(men)所需要(yao)的形狀的一種加(jia)工方法。金屬的可鍛性(xing)就是材料在(zai)承受錘鍛加(jia)工工藝時(shi)，改(gai)變形狀而不(bu)產生裂(lie)紋(wen)的性(xing)能。
鍛造(zao)對(dui)提高鋼的(de)(de)塑性和改善(shan)鋼的(de)(de)質(zhi)量有許多優點，這是因(yin)為鍛造(zao)時(shi)可以破碎被鍛造(zao)金屬的(de)(de)鑄態(tai)組織。因(yin)此，在我國的(de)(de)一些合金鋼廠中都(dou)有鍛造(zao)車間。鍛造(zao)分(fen)為自由鍛造(zao)和模鍛兩(liang)種，如圖5-2所示。
從生產(chan)角度考慮(lv)，應(ying)(ying)該(gai)在(zai)滿足鍛(duan)件(jian)尺寸及(ji)性能要求的(de)基(ji)礎上，盡量發揮(hui)生產(chan)設備(bei)的(de)生產(chan)率和降低燃(ran)料及(ji)設備(bei)的(de)消耗(hao)。因此，選擇(ze)開(kai)鍛(duan)和終鍛(duan)溫(wen)度是一個(ge)綜合(he)性的(de)技術問題和經濟(ji)問題。假若在(zai)較寬的(de)溫(wen)度范圍都(dou)能獲得合(he)格的(de)鍛(duan)件(jian)，應(ying)(ying)該(gai)從經濟(ji)角度來選擇(ze)合(he)理的(de)工藝規(gui)程。很明(ming)顯，溫(wen)度愈高，鍛(duan)造就愈容(rong)易，生產(chan)率也(ye)就會愈高；但是燃(ran)料的(de)消耗(hao)及(ji)加熱(re)爐的(de)損耗(hao)也(ye)會愈大；應(ying)(ying)從這兩方面考慮(lv)，進(jin)行合(he)理的(de)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(kao)(kao)慮(lv)終(zhong)鍛(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)是(shi)如何確(que)定的(de)(de)(de)。以碳素鋼及(ji)合(he)金結構鋼為(wei)例，開鍛(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)（To）應(ying)高于A3點(dian)，避(bi)免在鍛(duan)造時(shi)(shi)的(de)(de)(de)相變(bian)所引起(qi)的(de)(de)(de)裂紋(wen)；終(zhong)鍛(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)（TG）應(ying)盡(jin)可能低(di)，避(bi)免晶粒(li)的(de)(de)(de)過粗(cu)。僅(jin)從這方(fang)面考(kao)(kao)慮(lv)，終(zhong)鍛(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)可能很低(di)。但是(shi)終(zhong)鍛(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)又取決(jue)于開鍛(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，對(dui)(dui)于給定的(de)(de)(de)開鍛(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)及(ji)鍛(duan)造時(shi)(shi)間，終(zhong)鍛(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)是(shi)被確(que)定了(le)的(de)(de)(de)。鍛(duan)造時(shi)(shi)間一(yi)般不(bu)(bu)希望長，否則會(hui)影(ying)(ying)響生產率，而(er)開鍛(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)也不(bu)(bu)宜太低(di)，否則塑(su)性(xing)變(bian)形阻力較大，也不(bu)(bu)經(jing)濟(ji)。因(yin)(yin)此，除非(fei)終(zhong)鍛(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)對(dui)(dui)鍛(duan)件的(de)(de)(de)性(xing)能起(qi)著很重(zhong)要的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響，否則它便(bian)是(shi)次要的(de)(de)(de)被決(jue)定的(de)(de)(de)因(yin)(yin)素了(le)。對(dui)(dui)于鐵素體(ti)不(bu)(bu)銹鋼來說，過大的(de)(de)(de)晶粒(li)會(hui)嚴重(zhong)影(ying)(ying)響它的(de)(de)(de)塑(su)性(xing)，而(er)這種鋼又沒有多形性(xing)相變(bian)，無法用熱處理來細化晶粒(li)，因(yin)(yin)此一(yi)般將終(zhong)鍛(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)或最(zui)后的(de)(de)(de)軋制(zhi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)限制(zhi)在不(bu)(bu)高于875℃的(de)(de)(de)范圍(wei)內。
鍛(duan)造(zao)溫度(du)愈(yu)高，則(ze)鋼的(de)強(qiang)度(du)愈(yu)低，而塑性(xing)則(ze)愈(yu)大，故(gu)生(sheng)產率愈(yu)高。從這(zhe)方(fang)面考(kao)慮，開鍛(duan)溫度(du)愈(yu)高愈(yu)佳(jia)。但是也有幾個因素阻止(zhi)了開鍛(duan)溫度(du)的(de)提高。
①. 過熱(re)及過燒
溫(wen)(wen)度(du)(du)過(guo)高時，晶粒過(guo)于粗大(da)，發生過(guo)熱(re)現(xian)(xian)象(xiang)；如溫(wen)(wen)度(du)(du)再(zai)提高時，將會發生局部熔化的(de)過(guo)燒(shao)(shao)現(xian)(xian)象(xiang)。故開(kai)(kai)鍛溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)理(li)想(xiang)上限是固相線溫(wen)(wen)度(du)(du)，這只是避(bi)免過(guo)燒(shao)(shao)的(de)上限溫(wen)(wen)度(du)(du)。過(guo)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)低于過(guo)燒(shao)(shao)溫(wen)(wen)度(du)(du)，而鑄錠還(huan)有成分的(de)偏析，因(yin)此開(kai)(kai)鍛溫(wen)(wen)度(du)(du)上限約(yue)低于固相線溫(wen)(wen)度(du)(du)150～300℃。
②. 氧化及脫(tuo)碳
溫度(du)愈高，則氧化及脫(tuo)碳程度(du)愈大，金屬(shu)的(de)損(sun)耗也愈多(duo)。
③. 溫度的控制
在車間內(nei)，溫(wen)度(du)的控制范圍應予考慮，確(que)定開鍛溫(wen)度(du)時(shi)應加上這方面的安全(quan)系數。
④. 燃(ran)料及加熱設備
這是(shi)限制開鍛溫度的實際條件。
奧氏體耐熱(re)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)(bian)形時間較長(chang)的(de)工藝(yi)，例(li)如，軋(ya)制或(huo)穿孔，還應考慮變(bian)(bian)形放出的(de)熱(re)量，這種熱(re)量可(ke)以使軋(ya)件的(de)溫(wen)度升(sheng)高。
高(gao)(gao)溫(wen)(wen)合金的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)強度較(jiao)高(gao)(gao)，必(bi)須在(zai)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)溫(wen)(wen)度才能(neng)鍛(duan)造(zao)；而這些合金中的(de)(de)合金元素含(han)量較(jiao)高(gao)(gao)，固相線溫(wen)(wen)度因(yin)而較(jiao)低，又不容許有太高(gao)(gao)的(de)(de)鍛(duan)造(zao)溫(wen)(wen)度。對于這些難加(jia)工的(de)(de)金屬(shu)材(cai)料，常(chang)常(chang)需(xu)要用(yong)熱加(jia)工性能(neng)來選(xuan)擇加(jia)工溫(wen)(wen)度。
鍛造的另一個問題(ti)是鍛壓比(bi)(bi)。對于(yu)碳化物較多的工(gong)具(ju)鋼，例如，高(gao)速鋼，常常要求高(gao)于(yu)一定(ding)數值(zhi)的鍛壓比(bi)(bi)，才能打碎初(chu)生(sheng)碳化物，避免(mian)嚴重的碳化物偏析。
