金屬(shu)鍛造是利用錘頭的沖擊力或水(shui)壓(ya)機(ji)的壓(ya)力使坯料改(gai)變成我們(men)所需要的形(xing)(xing)狀(zhuang)的一種加(jia)工方法(fa)。金屬(shu)的可鍛性就是材料在承受錘鍛加(jia)工工藝時，改(gai)變形(xing)(xing)狀(zhuang)而不產生裂紋的性能(neng)。
鍛(duan)(duan)造(zao)對提高鋼(gang)的(de)塑性和改善鋼(gang)的(de)質量有(you)許(xu)多優點，這(zhe)是因為(wei)鍛(duan)(duan)造(zao)時可(ke)以破(po)碎(sui)被鍛(duan)(duan)造(zao)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)鑄態組織(zhi)。因此，在我國的(de)一些(xie)合金(jin)(jin)鋼(gang)廠中都(dou)有(you)鍛(duan)(duan)造(zao)車間。鍛(duan)(duan)造(zao)分為(wei)自由鍛(duan)(duan)造(zao)和模鍛(duan)(duan)兩種，如圖5-2所示。
從生(sheng)產角度考(kao)慮，應該(gai)在滿足鍛(duan)(duan)件尺寸(cun)及性能要求的(de)(de)(de)基(ji)礎上，盡(jin)量發揮生(sheng)產設備(bei)的(de)(de)(de)生(sheng)產率(lv)和(he)降低燃料(liao)(liao)及設備(bei)的(de)(de)(de)消耗。因此，選(xuan)擇(ze)開鍛(duan)(duan)和(he)終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度是一個綜合(he)性的(de)(de)(de)技術問題和(he)經濟問題。假若在較(jiao)寬(kuan)的(de)(de)(de)溫(wen)度范(fan)圍都能獲得合(he)格(ge)的(de)(de)(de)鍛(duan)(duan)件，應該(gai)從經濟角度來(lai)選(xuan)擇(ze)合(he)理的(de)(de)(de)工(gong)藝規(gui)程。很明顯，溫(wen)度愈(yu)(yu)高(gao)，鍛(duan)(duan)造就(jiu)愈(yu)(yu)容易，生(sheng)產率(lv)也(ye)就(jiu)會(hui)愈(yu)(yu)高(gao)；但是燃料(liao)(liao)的(de)(de)(de)消耗及加熱爐(lu)的(de)(de)(de)損耗也(ye)會(hui)愈(yu)(yu)大(da)；應從這(zhe)兩(liang)方面考(kao)慮，進行合(he)理的(de)(de)(de)選(xuan)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(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)考慮終(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)是(shi)如(ru)何確(que)定(ding)的(de)。以碳素鋼及(ji)合金結構鋼為例，開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)（To）應高于(yu)A3點(dian)，避(bi)(bi)免(mian)在鍛(duan)(duan)(duan)(duan)造時的(de)相變所引起的(de)裂紋；終(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)（TG）應盡可能(neng)低(di)，避(bi)(bi)免(mian)晶(jing)粒(li)的(de)過(guo)粗。僅從這方(fang)面(mian)考慮，終(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)可能(neng)很低(di)。但是(shi)終(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)又取(qu)決于(yu)開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)，對于(yu)給定(ding)的(de)開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)及(ji)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)造時間，終(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)是(shi)被(bei)確(que)定(ding)了(le)(le)的(de)。鍛(duan)(duan)(duan)(duan)造時間一(yi)般(ban)不(bu)(bu)希望(wang)長，否則(ze)會影響生產率(lv)，而開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)也(ye)不(bu)(bu)宜(yi)太低(di)，否則(ze)塑性(xing)變形(xing)阻力較(jiao)大，也(ye)不(bu)(bu)經(jing)濟。因此，除(chu)非終(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)對鍛(duan)(duan)(duan)(duan)件(jian)的(de)性(xing)能(neng)起著(zhu)很重要(yao)的(de)影響，否則(ze)它(ta)便(bian)是(shi)次要(yao)的(de)被(bei)決定(ding)的(de)因素了(le)(le)。對于(yu)鐵素體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼來(lai)說(shuo)，過(guo)大的(de)晶(jing)粒(li)會嚴重影響它(ta)的(de)塑性(xing)，而這種(zhong)鋼又沒(mei)有多形(xing)性(xing)相變，無法(fa)用熱處理來(lai)細化晶(jing)粒(li)，因此一(yi)般(ban)將終(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)或最后的(de)軋制(zhi)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)限制(zhi)在不(bu)(bu)高于(yu)875℃的(de)范圍(wei)內(nei)。
鍛(duan)造溫(wen)度(du)愈(yu)(yu)(yu)高(gao)，則(ze)鋼的強度(du)愈(yu)(yu)(yu)低，而塑(su)性則(ze)愈(yu)(yu)(yu)大，故生產(chan)率愈(yu)(yu)(yu)高(gao)。從這方面考慮，開(kai)鍛(duan)溫(wen)度(du)愈(yu)(yu)(yu)高(gao)愈(yu)(yu)(yu)佳。但(dan)是也有(you)幾個(ge)因素阻止了開(kai)鍛(duan)溫(wen)度(du)的提高(gao)。
①. 過(guo)熱(re)及過(guo)燒
溫(wen)度(du)(du)(du)過(guo)高時，晶粒過(guo)于(yu)粗(cu)大，發生過(guo)熱(re)(re)現(xian)象(xiang)；如溫(wen)度(du)(du)(du)再提高時，將(jiang)會發生局(ju)部熔化的(de)過(guo)燒現(xian)象(xiang)。故開鍛溫(wen)度(du)(du)(du)的(de)理想(xiang)上(shang)限是(shi)固相線(xian)溫(wen)度(du)(du)(du)，這只是(shi)避免(mian)過(guo)燒的(de)上(shang)限溫(wen)度(du)(du)(du)。過(guo)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)(du)低于(yu)過(guo)燒溫(wen)度(du)(du)(du)，而鑄(zhu)錠還有(you)成分的(de)偏析，因此開鍛溫(wen)度(du)(du)(du)上(shang)限約低于(yu)固相線(xian)溫(wen)度(du)(du)(du)150～300℃。
②. 氧化及脫碳
溫度愈高，則(ze)氧化及脫碳程度愈大，金屬的損耗也愈多。
③. 溫(wen)度(du)的控制
在車(che)間(jian)內(nei)，溫(wen)度的控制(zhi)范圍(wei)應(ying)予(yu)考慮(lv)，確定(ding)開(kai)鍛溫(wen)度時應(ying)加(jia)上這方面的安全系數。
④. 燃料及(ji)加熱設(she)備
這是限制開鍛溫度的實際(ji)條件(jian)。
奧氏體耐(nai)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。
對于熱變形時間較長的(de)工藝，例(li)如，軋(ya)制(zhi)或穿孔，還應考慮(lv)變形放出的(de)熱量，這種熱量可以使軋(ya)件的(de)溫度升高。
高(gao)(gao)溫合金(jin)的高(gao)(gao)溫強度較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)，必須在較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的溫度才能鍛造；而這些合金(jin)中的合金(jin)元素含量(liang)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)，固相線溫度因而較(jiao)(jiao)低，又不容許有太(tai)高(gao)(gao)的鍛造溫度。對于這些難加工(gong)的金(jin)屬材(cai)料，常常需(xu)要用熱加工(gong)性能來選擇加工(gong)溫度。
鍛(duan)(duan)(duan)造的(de)另一個問(wen)題是鍛(duan)(duan)(duan)壓(ya)比。對于(yu)(yu)碳化物較多的(de)工具鋼，例如，高速鋼，常常要求高于(yu)(yu)一定(ding)數值的(de)鍛(duan)(duan)(duan)壓(ya)比，才能打碎(sui)初生碳化物，避免嚴重的(de)碳化物偏析。
