金屬鍛(duan)造(zao)是利用錘頭的(de)(de)沖擊(ji)力(li)或水壓機的(de)(de)壓力(li)使坯(pi)料(liao)改變成我們(men)所需要的(de)(de)形狀(zhuang)的(de)(de)一種加工方法。金屬的(de)(de)可(ke)鍛(duan)性就是材料(liao)在承(cheng)受(shou)錘鍛(duan)加工工藝時(shi)，改變形狀(zhuang)而不產生裂(lie)紋的(de)(de)性能(neng)。


  鍛造(zao)對提高鋼(gang)(gang)的(de)塑性和(he)改善鋼(gang)(gang)的(de)質(zhi)量有(you)(you)許多優點(dian)，這是因為(wei)鍛造(zao)時可以破碎被(bei)鍛造(zao)金(jin)屬的(de)鑄態組織。因此，在我(wo)國的(de)一些(xie)合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)廠中都有(you)(you)鍛造(zao)車間。鍛造(zao)分為(wei)自由鍛造(zao)和(he)模鍛兩種，如(ru)圖5-2所示。


2.jpg


  從(cong)(cong)生產角度(du)(du)考慮，應(ying)該(gai)在滿足鍛(duan)件尺寸及性(xing)能要求的(de)基礎上，盡量(liang)發揮生產設備的(de)生產率和降低燃料及設備的(de)消(xiao)耗。因此(ci)，選擇(ze)開鍛(duan)和終鍛(duan)溫(wen)度(du)(du)是(shi)一個(ge)綜合性(xing)的(de)技術問題和經濟問題。假(jia)若(ruo)在較(jiao)寬的(de)溫(wen)度(du)(du)范(fan)圍都能獲(huo)得(de)合格的(de)鍛(duan)件，應(ying)該(gai)從(cong)(cong)經濟角度(du)(du)來選擇(ze)合理(li)的(de)工藝規程。很明顯(xian)，溫(wen)度(du)(du)愈(yu)高，鍛(duan)造就愈(yu)容易，生產率也(ye)(ye)就會(hui)愈(yu)高；但是(shi)燃料的(de)消(xiao)耗及加熱爐的(de)損耗也(ye)(ye)會(hui)愈(yu)大；應(ying)從(cong)(cong)這兩(liang)方面考慮，進行合理(li)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。


  首先考慮(lv)終(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)是(shi)如何確(que)定的(de)(de)(de)(de)。以碳(tan)素(su)鋼(gang)(gang)及合金結(jie)構(gou)鋼(gang)(gang)為例(li)，開(kai)(kai)(kai)(kai)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)（To）應高于(yu)A3點(dian)，避免(mian)在(zai)鍛(duan)(duan)造時(shi)的(de)(de)(de)(de)相變所引起(qi)的(de)(de)(de)(de)裂紋；終(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)（TG）應盡(jin)可(ke)能低(di)，避免(mian)晶(jing)粒的(de)(de)(de)(de)過(guo)粗。僅從這(zhe)方面考慮(lv)，終(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)可(ke)能很(hen)低(di)。但(dan)是(shi)終(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)又(you)取決(jue)于(yu)開(kai)(kai)(kai)(kai)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，對(dui)于(yu)給定的(de)(de)(de)(de)開(kai)(kai)(kai)(kai)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)及鍛(duan)(duan)造時(shi)間，終(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)是(shi)被(bei)確(que)定了(le)的(de)(de)(de)(de)。鍛(duan)(duan)造時(shi)間一般不希望長，否則(ze)會影(ying)響生產率，而(er)開(kai)(kai)(kai)(kai)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)也(ye)不宜太低(di)，否則(ze)塑(su)性(xing)(xing)變形(xing)阻力較(jiao)大(da)，也(ye)不經濟(ji)。因此，除(chu)非終(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)對(dui)鍛(duan)(duan)件的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能起(qi)著很(hen)重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)影(ying)響，否則(ze)它(ta)便是(shi)次要的(de)(de)(de)(de)被(bei)決(jue)定的(de)(de)(de)(de)因素(su)了(le)。對(dui)于(yu)鐵(tie)素(su)體不銹鋼(gang)(gang)來(lai)說(shuo)，過(guo)大(da)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)粒會嚴重(zhong)影(ying)響它(ta)的(de)(de)(de)(de)塑(su)性(xing)(xing)，而(er)這(zhe)種鋼(gang)(gang)又(you)沒(mei)有多形(xing)性(xing)(xing)相變，無(wu)法(fa)用熱處理來(lai)細化晶(jing)粒，因此一般將終(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)或最(zui)后的(de)(de)(de)(de)軋制(zhi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)限制(zhi)在(zai)不高于(yu)875℃的(de)(de)(de)(de)范圍內。


  鍛造(zao)溫(wen)度愈(yu)高(gao)(gao)，則(ze)鋼的強度愈(yu)低，而塑性則(ze)愈(yu)大，故生產率愈(yu)高(gao)(gao)。從這方面考慮，開鍛溫(wen)度愈(yu)高(gao)(gao)愈(yu)佳。但是(shi)也有幾(ji)個因素(su)阻止了開鍛溫(wen)度的提高(gao)(gao)。


 ①. 過熱及過燒


    溫(wen)(wen)度(du)(du)過(guo)(guo)高時(shi)，晶粒(li)過(guo)(guo)于(yu)粗(cu)大(da)，發生過(guo)(guo)熱現象；如溫(wen)(wen)度(du)(du)再提高時(shi)，將會發生局部熔化的過(guo)(guo)燒(shao)現象。故開鍛溫(wen)(wen)度(du)(du)的理想上限(xian)(xian)(xian)是固相(xiang)線溫(wen)(wen)度(du)(du)，這只是避免(mian)過(guo)(guo)燒(shao)的上限(xian)(xian)(xian)溫(wen)(wen)度(du)(du)。過(guo)(guo)熱溫(wen)(wen)度(du)(du)低(di)(di)于(yu)過(guo)(guo)燒(shao)溫(wen)(wen)度(du)(du)，而鑄錠(ding)還有成分的偏析，因此(ci)開鍛溫(wen)(wen)度(du)(du)上限(xian)(xian)(xian)約低(di)(di)于(yu)固相(xiang)線溫(wen)(wen)度(du)(du)150～300℃。


 ②. 氧化及脫碳


    溫度愈(yu)高(gao)，則氧化及(ji)脫碳程(cheng)度愈(yu)大，金屬(shu)的損耗也愈(yu)多。


 ③. 溫度(du)的控制


    在車間內，溫度(du)的(de)控(kong)制范圍應予考慮，確(que)定開鍛溫度(du)時應加上這方面(mian)的(de)安全(quan)系數。


 ④. 燃料及加熱設備


    這是限制開鍛(duan)溫度的實際條件。


  奧氏體耐熱不(bu)銹鋼(gang)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。


  對于熱變形(xing)時間較長的工藝，例如，軋(ya)制或(huo)穿孔(kong)，還應考慮變形(xing)放出(chu)的熱量，這(zhe)種熱量可以使軋(ya)件的溫(wen)度升高。


  高(gao)(gao)溫(wen)合金(jin)(jin)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)強度(du)(du)(du)較(jiao)高(gao)(gao)，必(bi)須(xu)在(zai)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)溫(wen)度(du)(du)(du)才能鍛(duan)造；而這些(xie)合金(jin)(jin)中的(de)合金(jin)(jin)元(yuan)素含量較(jiao)高(gao)(gao)，固(gu)相線溫(wen)度(du)(du)(du)因(yin)而較(jiao)低，又不容許有(you)太高(gao)(gao)的(de)鍛(duan)造溫(wen)度(du)(du)(du)。對于(yu)這些(xie)難加(jia)(jia)工的(de)金(jin)(jin)屬材料，常(chang)(chang)常(chang)(chang)需要用熱(re)加(jia)(jia)工性(xing)能來選(xuan)擇(ze)加(jia)(jia)工溫(wen)度(du)(du)(du)。


  鍛造的(de)另一個問(wen)題是(shi)鍛壓(ya)比(bi)。對于(yu)碳(tan)化(hua)物較多(duo)的(de)工具鋼(gang)，例如，高(gao)速(su)鋼(gang)，常(chang)(chang)常(chang)(chang)要求高(gao)于(yu)一定數值的(de)鍛壓(ya)比(bi)，才能打(da)碎(sui)初生(sheng)碳(tan)化(hua)物，避免嚴(yan)重的(de)碳(tan)化(hua)物偏析。