金屬鍛造是(shi)(shi)利用(yong)錘頭的沖擊(ji)力或(huo)水壓(ya)機的壓(ya)力使坯料(liao)改變(bian)成我們所(suo)需要的形(xing)狀(zhuang)的一種加(jia)工方法(fa)。金屬的可(ke)鍛性(xing)(xing)就(jiu)是(shi)(shi)材料(liao)在承受(shou)錘鍛加(jia)工工藝時(shi)，改變(bian)形(xing)狀(zhuang)而不產生裂紋的性(xing)(xing)能。
鍛(duan)造對提高鋼(gang)的(de)塑性和改善鋼(gang)的(de)質量有許多優點，這是因為(wei)鍛(duan)造時可以破碎被鍛(duan)造金屬的(de)鑄態組織(zhi)。因此，在我(wo)國的(de)一些合金鋼(gang)廠中都有鍛(duan)造車間(jian)。鍛(duan)造分為(wei)自由鍛(duan)造和模(mo)鍛(duan)兩種，如圖5-2所示。
從生(sheng)產(chan)角度(du)考慮(lv)，應(ying)該(gai)在滿(man)足鍛(duan)(duan)(duan)件尺寸及性(xing)能要求的(de)(de)(de)基礎(chu)上，盡量發揮(hui)生(sheng)產(chan)設備的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)率和降低燃料(liao)及設備的(de)(de)(de)消耗。因此，選擇(ze)開鍛(duan)(duan)(duan)和終鍛(duan)(duan)(duan)溫度(du)是(shi)一個綜合性(xing)的(de)(de)(de)技術(shu)問(wen)題和經濟(ji)問(wen)題。假若在較寬(kuan)的(de)(de)(de)溫度(du)范圍都能獲得合格的(de)(de)(de)鍛(duan)(duan)(duan)件，應(ying)該(gai)從經濟(ji)角度(du)來選擇(ze)合理的(de)(de)(de)工藝規程。很明(ming)顯(xian)，溫度(du)愈高，鍛(duan)(duan)(duan)造就愈容易，生(sheng)產(chan)率也(ye)(ye)就會愈高；但是(shi)燃料(liao)的(de)(de)(de)消耗及加(jia)熱爐(lu)的(de)(de)(de)損(sun)耗也(ye)(ye)會愈大；應(ying)從這兩方面考慮(lv)，進行合理的(de)(de)(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)慮終(zhong)(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)是(shi)如何確定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)。以碳(tan)素(su)鋼及(ji)(ji)合金結構鋼為例，開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)（To）應高于A3點，避免(mian)(mian)在鍛(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)時的(de)(de)(de)(de)相變所引起(qi)的(de)(de)(de)(de)裂(lie)紋；終(zhong)(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)（TG）應盡可能(neng)低(di)，避免(mian)(mian)晶(jing)(jing)粒(li)的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)粗。僅從這方面考(kao)慮，終(zhong)(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)可能(neng)很低(di)。但是(shi)終(zhong)(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)又取決于開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，對(dui)于給定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)及(ji)(ji)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)時間，終(zhong)(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)是(shi)被確定(ding)(ding)了(le)(le)的(de)(de)(de)(de)。鍛(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)時間一般不(bu)(bu)希望長，否(fou)則會影(ying)(ying)響生(sheng)產率，而開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)也(ye)不(bu)(bu)宜太低(di)，否(fou)則塑(su)性變形(xing)阻(zu)力(li)較大(da)，也(ye)不(bu)(bu)經濟。因此，除(chu)非終(zhong)(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)對(dui)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)件的(de)(de)(de)(de)性能(neng)起(qi)著很重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響，否(fou)則它便是(shi)次(ci)要的(de)(de)(de)(de)被決定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)因素(su)了(le)(le)。對(dui)于鐵素(su)體不(bu)(bu)銹鋼來說(shuo)，過(guo)(guo)大(da)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)會嚴重(zhong)影(ying)(ying)響它的(de)(de)(de)(de)塑(su)性，而這種鋼又沒(mei)有多形(xing)性相變，無(wu)法(fa)用(yong)熱處理來細化晶(jing)(jing)粒(li)，因此一般將(jiang)終(zhong)(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)或最后的(de)(de)(de)(de)軋制溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)限制在不(bu)(bu)高于875℃的(de)(de)(de)(de)范圍(wei)內。
鍛(duan)造溫度(du)愈(yu)高，則鋼的強(qiang)度(du)愈(yu)低，而塑(su)性則愈(yu)大，故生(sheng)產率愈(yu)高。從(cong)這方(fang)面考慮，開鍛(duan)溫度(du)愈(yu)高愈(yu)佳。但(dan)是也(ye)有幾個因(yin)素阻止了開鍛(duan)溫度(du)的提高。
①. 過熱及(ji)過燒(shao)
溫(wen)度(du)過高(gao)時，晶粒過于(yu)粗大，發生(sheng)過熱(re)現(xian)象(xiang)；如溫(wen)度(du)再提高(gao)時，將會發生(sheng)局部熔化(hua)的(de)過燒現(xian)象(xiang)。故(gu)開鍛溫(wen)度(du)的(de)理想上限(xian)(xian)是固(gu)相線溫(wen)度(du)，這只(zhi)是避免過燒的(de)上限(xian)(xian)溫(wen)度(du)。過熱(re)溫(wen)度(du)低于(yu)過燒溫(wen)度(du)，而鑄錠還有成分的(de)偏(pian)析，因此開鍛溫(wen)度(du)上限(xian)(xian)約低于(yu)固(gu)相線溫(wen)度(du)150～300℃。
②. 氧化(hua)及脫碳
溫度愈高，則氧化及脫碳程(cheng)度愈大，金屬的損(sun)耗也愈多。
③. 溫度(du)的控制(zhi)
在(zai)車(che)間內，溫度(du)的控制范圍應予考慮，確定開鍛(duan)溫度(du)時應加上這方面(mian)的安全系數。
④. 燃料及(ji)加熱設(she)備
這是(shi)限制開鍛溫度的實(shi)際條件。
奧氏體耐熱不銹(xiu)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。
對于熱變形時間較長的(de)工藝，例如，軋制或穿(chuan)孔，還應(ying)考慮變形放出的(de)熱量(liang)，這種(zhong)熱量(liang)可以(yi)使(shi)軋件的(de)溫度(du)升高。
高溫合(he)金(jin)(jin)的(de)高溫強度(du)較(jiao)高，必須在較(jiao)高的(de)溫度(du)才能(neng)鍛(duan)(duan)造；而這(zhe)些合(he)金(jin)(jin)中的(de)合(he)金(jin)(jin)元素含量較(jiao)高，固相線溫度(du)因而較(jiao)低，又不容許有(you)太高的(de)鍛(duan)(duan)造溫度(du)。對于這(zhe)些難(nan)加(jia)工的(de)金(jin)(jin)屬(shu)材料，常(chang)常(chang)需要用(yong)熱加(jia)工性能(neng)來選(xuan)擇加(jia)工溫度(du)。
鍛造(zao)的另一(yi)個(ge)問題是鍛壓比。對于碳化(hua)(hua)物較多的工具鋼，例如，高(gao)(gao)速鋼，常常要求(qiu)高(gao)(gao)于一(yi)定數值(zhi)的鍛壓比，才能打碎初(chu)生碳化(hua)(hua)物，避(bi)免嚴重的碳化(hua)(hua)物偏(pian)析。
