锻造温度范围的确定

1、职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程锻造温度范围的确定主讲教师：张宠元其他金属材料成型技术课程职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库钢的锻造温度范围，是指坯料开始锻造温度（始锻温度）和结束锻造温度（终锻温度）之间的一段温度区间。确定锻造温度范围的基本原则是：要求在锻造温度范围内金属具有良好的塑性和较低的变形抗力；保证金属有良好的可锻性，保证金属有良好的组织性能，锻造温度范围应尽量宽，以便减少加热火次，提高锻造生产率。确定锻造温度范围的方法：工程上可查表。以合金平衡相图为基础，参考塑性图、抗力图和再结晶图，由金属塑性、变形抗

2、力和锻件的组织性能三个方面加以综合分析，从而确定合理的始锻温度和终锻温度。一般来讲，碳钢的锻造温度范围，根据铁-碳平衡图可直接确定，对于多数合金结构钢的锻造温度范围，可以参照含碳量相同的碳钢来考虑。但对塑性较低的高合金钢，以及不发生相变的钢种（如奥氏体钢、铁素体钢）则必需通过试验，才能订出合理的锻造温度范围。一始锻温度的确定始锻温度是锻前允许加热的最高温度。确定原则：希望尽可能高一些，但以不产生过烧为限。理论上讲过烧温度就是固相线的温度，但为保险起见取得低于固相线温度150250。结构钢始锻温度为1200 1250 ，工具钢1100 1150 。含碳量越高，温度越低；始锻温度的确定还应考虑到坯

3、料组织、锻造方式、变形工艺等因素。如以钢锭为坯料时，由于铸态组织比较稳定，产生过烧的倾向性小，因此，钢锭的始锻温度比同钢种钢坯和钢材要高2050 。采用高速锤精锻，因为高速变形产生很大的热效应，会使坯料温度升高以致引起过烧，所以，其始锻温度应比通常始锻温度约低约100 左右。对于大型锻件锻造，最后一火的始锻温度，应根据剩余锻比确定，以避免锻后晶粒粗大，这对不能用热处理方法细化晶粒钢种尤为重要。二 终锻温度的确定终锻温度：即是停止锻造的温度。确定原则：希望低一些好，但以不锻裂和能得到所要求的金相组织为前提。碳钢的终锻温度约在铁-碳相图1线以上2080（即稍高于其再结晶温度）。碳钢的终锻温度为75

4、0 800；合金钢的终锻温度为800 900。在确定终锻温度时，如果终锻温度过高，会使锻件晶粒粗大，甚至产生魏氏组织。相反，如果终锻温度过低，不仅导致锻造后期加工硬化严重，有可能引起断裂，而且会使锻件局部处于临界变形状态，产生粗大晶粒。因此，通常钢的终锻温度稍高于再结晶温度。这样，既保证坯料在终锻前仍有足够的塑性，又可使锻件在锻后能够获得较好的组织性能。按照以上原则，碳钢的终锻温度约在铁-碳平衡图A1线以上2575，如下图所示。由图可见，低碳钢的终锻温度处于奥氏体和铁素体双相内，且因两相塑性均较好，不会给锻造带来困难。中碳钢终锻温度处于奥氏单相区，组织均匀，塑性良好，完全满足终锻要求。高碳钢的

5、终锻是处于奥氏体和渗碳体的双相区，在此温度区间锻造，可借助塑性变形作用将析出的渗碳体破碎成弥散状，以免高于Acm线终锻而使锻后沿晶界析出网状渗碳体。碳钢锻造温度范围的确定参见下图1碳钢的锻造温度范围。钢的终锻温度与钢的组织、锻造工序和后续工序等也有关。对于无相变的钢种，由于不能用热处理方法细化晶粒，只有依靠锻造来控制晶粒度。为了使锻件获得细小晶粒，这类钢的终锻温度一般偏低。 当锻后立即进行锻件余热热处理时，终锻温度应满足余热热处理的要求，若锻件材料为低碳钢，终锻温度稍高于A3线。一般精整工序的终锻温度，允许比规定值低5080。一般碳素钢的锻造温度范围比较宽，达到400580 ；而合金钢，尤其是高合金钢则很窄，只有200300。因此，在锻造生产中，高合金钢锻造最困