金(jin)屬(shu)鍛(duan)造(zao)是(shi)利用(yong)錘(chui)頭的(de)(de)沖(chong)擊力(li)或(huo)水(shui)壓機的(de)(de)壓力(li)使坯料(liao)改變成我們所需要的(de)(de)形狀的(de)(de)一種加(jia)工(gong)方法。金(jin)屬(shu)的(de)(de)可(ke)鍛(duan)性(xing)就(jiu)是(shi)材料(liao)在承受錘(chui)鍛(duan)加(jia)工(gong)工(gong)藝時，改變形狀而不(bu)產生裂紋的(de)(de)性(xing)能。


  鍛(duan)(duan)造(zao)對(dui)提高鋼(gang)的(de)(de)塑(su)性和改善鋼(gang)的(de)(de)質量有許多優(you)點(dian)，這是(shi)因(yin)為鍛(duan)(duan)造(zao)時可以破碎(sui)被鍛(duan)(duan)造(zao)金(jin)(jin)屬的(de)(de)鑄態(tai)組織(zhi)。因(yin)此(ci)，在(zai)我國的(de)(de)一些合金(jin)(jin)鋼(gang)廠中(zhong)都有鍛(duan)(duan)造(zao)車間。鍛(duan)(duan)造(zao)分為自由鍛(duan)(duan)造(zao)和模鍛(duan)(duan)兩種，如(ru)圖(tu)5-2所示。


2.jpg


  從生產角度考(kao)慮，應該(gai)在滿(man)足(zu)鍛(duan)件尺寸及性(xing)能要(yao)求的(de)基礎上，盡(jin)量(liang)發(fa)揮生產設(she)備的(de)生產率(lv)和降(jiang)低燃料及設(she)備的(de)消耗。因此(ci)，選擇開鍛(duan)和終鍛(duan)溫(wen)度是一個綜合(he)性(xing)的(de)技術(shu)問題和經(jing)濟(ji)問題。假(jia)若(ruo)在較(jiao)寬(kuan)的(de)溫(wen)度范圍(wei)都能獲(huo)得(de)合(he)格的(de)鍛(duan)件，應該(gai)從經(jing)濟(ji)角度來(lai)選擇合(he)理的(de)工(gong)藝規程。很明顯，溫(wen)度愈高，鍛(duan)造就愈容(rong)易，生產率(lv)也就會愈高；但是燃料的(de)消耗及加熱爐(lu)的(de)損(sun)耗也會愈大；應從這兩(liang)方(fang)面考(kao)慮，進行合(he)理的(de)選擇。


  不銹鋼鍛造要比碳鋼或低合金鋼要困難得多，這是因為不(bu)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(shou)先考慮(lv)終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)是(shi)(shi)(shi)如何確(que)定(ding)的(de)(de)。以(yi)碳素(su)(su)鋼及合金(jin)結構鋼為例，開(kai)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)（To）應(ying)高于A3點，避(bi)免在鍛(duan)(duan)造(zao)時的(de)(de)相變(bian)所引(yin)起(qi)的(de)(de)裂紋；終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)（TG）應(ying)盡可(ke)能(neng)低(di)，避(bi)免晶粒(li)的(de)(de)過粗。僅從這方(fang)面考慮(lv)，終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)可(ke)能(neng)很(hen)低(di)。但是(shi)(shi)(shi)終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)又取決于開(kai)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)，對于給定(ding)的(de)(de)開(kai)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)及鍛(duan)(duan)造(zao)時間，終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)是(shi)(shi)(shi)被(bei)確(que)定(ding)了(le)的(de)(de)。鍛(duan)(duan)造(zao)時間一(yi)般不希望長，否(fou)則(ze)會影響(xiang)生產率，而開(kai)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)也(ye)不宜太低(di)，否(fou)則(ze)塑(su)性(xing)(xing)變(bian)形阻力較(jiao)大(da)，也(ye)不經濟。因此，除非(fei)終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)對鍛(duan)(duan)件的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)起(qi)著很(hen)重要(yao)的(de)(de)影響(xiang)，否(fou)則(ze)它便是(shi)(shi)(shi)次要(yao)的(de)(de)被(bei)決定(ding)的(de)(de)因素(su)(su)了(le)。對于鐵素(su)(su)體(ti)不銹(xiu)鋼來說，過大(da)的(de)(de)晶粒(li)會嚴(yan)重影響(xiang)它的(de)(de)塑(su)性(xing)(xing)，而這種鋼又沒有多形性(xing)(xing)相變(bian)，無法用熱處(chu)理來細化(hua)晶粒(li)，因此一(yi)般將(jiang)終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)或(huo)最后(hou)的(de)(de)軋(ya)制(zhi)溫(wen)度(du)(du)限(xian)制(zhi)在不高于875℃的(de)(de)范圍內(nei)。


  鍛造(zao)溫度愈(yu)高，則鋼的(de)強度愈(yu)低，而(er)塑(su)性則愈(yu)大，故生產率愈(yu)高。從(cong)這(zhe)方面(mian)考慮，開鍛溫度愈(yu)高愈(yu)佳。但是也有幾個(ge)因素(su)阻止了(le)開鍛溫度的(de)提高。


 ①. 過熱及過燒(shao)


    溫(wen)度(du)過(guo)高(gao)時，晶(jing)粒過(guo)于粗大，發(fa)(fa)生過(guo)熱(re)現(xian)象；如(ru)溫(wen)度(du)再提(ti)高(gao)時，將會發(fa)(fa)生局部熔(rong)化的(de)(de)過(guo)燒現(xian)象。故開鍛(duan)溫(wen)度(du)的(de)(de)理(li)想上限(xian)是固相線溫(wen)度(du)，這只是避免過(guo)燒的(de)(de)上限(xian)溫(wen)度(du)。過(guo)熱(re)溫(wen)度(du)低(di)于過(guo)燒溫(wen)度(du)，而鑄錠(ding)還有(you)成分(fen)的(de)(de)偏析，因此開鍛(duan)溫(wen)度(du)上限(xian)約低(di)于固相線溫(wen)度(du)150～300℃。


 ②. 氧化及脫(tuo)碳


    溫度(du)愈(yu)高，則氧化及脫(tuo)碳程度(du)愈(yu)大，金屬(shu)的(de)損耗(hao)也(ye)愈(yu)多。


 ③. 溫度的控制


    在車間內，溫度的控制范圍應予(yu)考慮(lv)，確定(ding)開鍛溫度時應加上這方面的安全系數。


 ④. 燃料(liao)及加熱設備


    這(zhe)是限制開鍛溫度的實際條件。


  奧氏體耐(nai)熱(re)不銹鋼(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。


  對于熱變形時間較(jiao)長的(de)工藝，例(li)如，軋(ya)制(zhi)或穿孔，還應考慮變形放出的(de)熱量，這種熱量可以使軋(ya)件(jian)的(de)溫度升高。


  高(gao)(gao)(gao)溫合金的(de)高(gao)(gao)(gao)溫強度(du)較高(gao)(gao)(gao)，必(bi)須在較高(gao)(gao)(gao)的(de)溫度(du)才能(neng)鍛造；而這些合金中的(de)合金元素含(han)量較高(gao)(gao)(gao)，固相線溫度(du)因而較低，又不容許有太高(gao)(gao)(gao)的(de)鍛造溫度(du)。對于(yu)這些難加工(gong)的(de)金屬材料，常(chang)常(chang)需要用熱加工(gong)性能(neng)來選(xuan)擇加工(gong)溫度(du)。


  鍛(duan)(duan)造的(de)另(ling)一個問題是鍛(duan)(duan)壓比(bi)。對于(yu)碳化(hua)(hua)物較(jiao)多(duo)的(de)工(gong)具鋼，例如，高速鋼，常常要求高于(yu)一定數值的(de)鍛(duan)(duan)壓比(bi)，才能打碎初生碳化(hua)(hua)物，避免(mian)嚴(yan)重的(de)碳化(hua)(hua)物偏析。