鍛(duan)造在中(zhong)國(guo)有著(zhu)悠久的歷史，它是(shi)以手工作坊的生產方式延續下來(lai)的。大(da)概是(shi)在20世(shi)紀初。它才逐(zhu)漸以機械工業化(hua)的生產方式出現在鐵(tie)路(lu)、兵工、造船等行業中(zhong)。這(zhe)種轉變的主要標志就(jiu)是(shi)使用了鍛(duan)造能力(li)強大(da)的機器。

       在汽車制造過程中，廣泛地采用鍛造的加工方法。隨著科技的進步，對工件精度要求的不斷提高，具有高效率、低成本、低能耗、高質量等優點的精密鍛造技術得到越(yue)來(lai)越(yue)廣泛的應(ying)用。依據(ju)金(jin)屬(shu)塑性(xing)成(cheng)形(xing)時(shi)的變(bian)形(xing)溫度不同(tong)，精密冷鍛(duan)成(cheng)形(xing)可分為冷鍛(duan)成(cheng)形(xing)、溫度成(cheng)形(xing)、亞熱(re)鍛(duan)成(cheng)形(xing)、熱(re)精鍛(duan)成(cheng)形(xing)等，生產的汽(qi)車零部件(jian)包(bao)括：汽(qi)車離合(he)器(qi)接合(he)齒圈、汽(qi)車變(bian)速(su)器(qi)的輸入軸零件(jian)、軸承圈、汽(qi)車等速(su)萬向(xiang)節(jie)滑套系列(lie)產品(pin)、汽(qi)車差速(su)器(qi)齒輪、汽(qi)車前軸等。

一、鍛造的定義和分類

1、鍛造的定義

       鍛造是一種(zhong)利(li)用鍛壓機械對金屬坯料(liao)施加壓力，使其(qi)產(chan)生塑性(xing)(xing)變(bian)形(xing)以獲得具有機械性(xing)(xing)能(neng)、形(xing)狀和尺寸(cun)鍛件(jian)的加工(gong)方法，鍛壓（鍛造與沖壓）的兩(liang)大組(zu)成部分之(zhi)一。

       通過鍛造能消除(chu)金(jin)屬在冶煉過程中產生(sheng)的(de)(de)鑄態疏松等缺陷，優化微觀組織結構，同時由于保(bao)存了(le)完整的(de)(de)金(jin)屬流線，鍛件(jian)(jian)的(de)(de)機(ji)械(xie)性(xing)能一般優于同樣材(cai)料的(de)(de)鑄件(jian)(jian)。相(xiang)關機(ji)械(xie)中負載高、工作(zuo)條(tiao)件(jian)(jian)嚴(yan)峻的(de)(de)重要零件(jian)(jian)，除(chu)形(xing)狀較(jiao)簡單(dan)的(de)(de)可(ke)用(yong)軋(ya)制的(de)(de)板材(cai)、型材(cai)或焊接件(jian)(jian)外，多采用(yong)鍛件(jian)(jian)。

2、鍛造的分類

       按照生產(chan)工具(ju)不同，可以將鍛(duan)造技術分(fen)成(cheng)自由鍛(duan)造，模塊(kuai)鍛(duan)造，碾環和(he)特(te)種(zhong)鍛(duan)造。

       自由鍛：指用簡單的(de)(de)通用性工(gong)具(ju)，或在鍛造設(she)備(bei)的(de)(de)上(shang)、下砧鐵之間直接對坯(pi)料(liao)施加外力，使(shi)坯(pi)料(liao)產生變(bian)形(xing)而(er)獲得所需的(de)(de)幾何形(xing)狀及內部質量的(de)(de)鍛件(jian)的(de)(de)加工(gong)方(fang)法。

       模鍛(duan)(duan)(duan)：指(zhi)金(jin)屬(shu)坯料(liao)在具有形(xing)狀的(de)鍛(duan)(duan)(duan)模膛內受壓(ya)變形(xing)而獲得鍛(duan)(duan)(duan)件。模鍛(duan)(duan)(duan)可(ke)分為熱(re)模鍛(duan)(duan)(duan)、溫鍛(duan)(duan)(duan)和(he)冷(leng)鍛(duan)(duan)(duan)。溫鍛(duan)(duan)(duan)和(he)冷(leng)鍛(duan)(duan)(duan)是模鍛(duan)(duan)(duan)的(de)未來(lai)發展方向，也(ye)代表了鍛(duan)(duan)(duan)造技術水(shui)平的(de)高低。

       碾(nian)環(huan)(huan)：指通(tong)過(guo)專用設備碾(nian)環(huan)(huan)機生(sheng)產不同直徑的環(huan)(huan)形(xing)零件，也(ye)用來生(sheng)產汽車(che)輪轂、火車(che)車(che)輪等輪形(xing)零件。

       特(te)種鍛(duan)(duan)造(zao)：包括輥鍛(duan)(duan)、楔(xie)(xie)橫(heng)軋(ya)、徑(jing)向(xiang)鍛(duan)(duan)造(zao)、液態模鍛(duan)(duan)等鍛(duan)(duan)造(zao)方(fang)式，這些方(fang)式都比較適用于生(sheng)(sheng)產某些特(te)殊形(xing)狀(zhuang)的零(ling)件。例如，輥鍛(duan)(duan)可以(yi)(yi)作為有效的預(yu)成(cheng)形(xing)工藝(yi)，大(da)幅降低后續的成(cheng)形(xing)壓(ya)力；楔(xie)(xie)橫(heng)軋(ya)可以(yi)(yi)生(sheng)(sheng)產鋼球(qiu)、傳動軸等零(ling)件；徑(jing)向(xiang)鍛(duan)(duan)造(zao)則(ze)可以(yi)(yi)生(sheng)(sheng)產大(da)型(xing)的炮筒、臺階軸等鍛(duan)(duan)件。

        按照鍛造(zao)溫(wen)度，可以將鍛造(zao)技術分為熱鍛、溫(wen)鍛和冷鍛。

        鋼的(de)(de)開始再結晶溫度約727℃，但普遍采用(yong)800℃作為劃分線，高于(yu)800℃的(de)(de)是熱(re)鍛(duan)(duan)；在300～800℃之間稱為溫鍛(duan)(duan)或半熱(re)鍛(duan)(duan)，在室(shi)溫下(xia)進(jin)行鍛(duan)(duan)造的(de)(de)稱為冷鍛(duan)(duan)。用(yong)于(yu)大多數(shu)行業的(de)(de)鍛(duan)(duan)件都是熱(re)鍛(duan)(duan)，溫鍛(duan)(duan)和冷鍛(duan)(duan)主要用(yong)于(yu)汽車、通用(yong)機械等零(ling)件的(de)(de)鍛(duan)(duan)造，溫鍛(duan)(duan)和冷鍛(duan)(duan)可以有(you)效的(de)(de)節材。

        根據鍛(duan)模的運動方式(shi)，鍛(duan)造(zao)又可分為擺輾、擺旋鍛(duan)、輥鍛(duan)、楔(xie)橫(heng)軋(ya)(ya)、輾環和(he)斜軋(ya)(ya)等(deng)方式(shi)。

3、鍛造用料

        鍛造用料主要是各種成分的碳素鋼和(he)合(he)(he)金(jin)鋼，其次是鋁、鎂、銅、鈦等及其合(he)(he)金(jin)，鐵基高溫合(he)(he)金(jin)，鎳基高溫合(he)(he)金(jin)，鈷基高溫合(he)(he)金(jin)的(de)變形(xing)合(he)(he)金(jin)也采用鍛造或(huo)軋制方式完成，只是這些合(he)(he)金(jin)由于其塑性區相(xiang)對(dui)較窄(zhai)，所(suo)以鍛造難度(du)會相(xiang)對(dui)較大，不(bu)同材料(liao)的(de)加熱溫度(du)，開(kai)鍛溫度(du)與終鍛溫度(du)都有嚴格(ge)的(de)要求。

       材(cai)料的原(yuan)始狀態(tai)有棒料、鑄錠(ding)、金(jin)屬粉末和(he)液態(tai)金(jin)屬。金(jin)屬在變形(xing)前(qian)的橫斷面積與變形(xing)后的橫斷面積之比稱(cheng)為鍛造比。

       正確(que)地(di)選擇鍛造比、合(he)理(li)的加熱溫度及保溫時間(jian)、合(he)理(li)的始鍛溫度和終鍛溫度、合(he)理(li)的變(bian)形量及變(bian)形速度對提高產(chan)品質量、降低成(cheng)本有很大關系。

二、常用的鍛造方法及其(qi)優缺點

1. 自由鍛

       自由鍛(duan)是指(zhi)用(yong)簡單(dan)的通(tong)用(yong)性工(gong)具，或在鍛(duan)造(zao)設備(bei)的上、下砧鐵之間直(zhi)接對坯料施加外力,使坯料產(chan)生變形而獲得所需的幾何(he)形狀及內部(bu)質量的鍛(duan)件(jian)的加工(gong)方法(fa)。采用(yong)自由鍛(duan)方法(fa)生產(chan)的鍛(duan)件(jian)稱(cheng)為自由鍛(duan)件(jian)。

       自(zi)由(you)鍛(duan)(duan)都(dou)是以生產批(pi)量(liang)不大的(de)鍛(duan)(duan)件為(wei)主(zhu)，采用鍛(duan)(duan)錘、液壓(ya)機等(deng)鍛(duan)(duan)造設備(bei)對坯料(liao)進行成(cheng)形加工，獲得合格鍛(duan)(duan)件。自(zi)由(you)鍛(duan)(duan)的(de)基本工序包括鐓粗、拔長、沖孔(kong)、切割、彎曲(qu)、扭轉、錯移及鍛(duan)(duan)接等(deng)。自(zi)由(you)鍛(duan)(duan)采取的(de)都(dou)是熱鍛(duan)(duan)方式。

自由鍛造工序

       包括基本工(gong)序、輔助(zhu)工(gong)序、精整工(gong)序。

       自由鍛造(zao)的(de)基(ji)本工(gong)序(xu)：鐓粗(cu)、拔長(chang)、沖孔(kong)(kong)、彎(wan)曲、切割、扭(niu)轉、錯移及鍛接等，而實際生(sheng)產(chan)中常用的(de)是(shi)鐓粗(cu)、拔長(chang)、沖孔(kong)(kong)這(zhe)三種(zhong)工(gong)序(xu)。

     ;  輔(fu)助工序(xu)：預先(xian)變形(xing)工序(xu)，如壓(ya)鉗口、壓(ya)鋼錠棱邊、切肩等(deng)。

       精整(zheng)工序：減少鍛件表面缺(que)陷的工序，如清除鍛件表面凹(ao)凸不平及整(zheng)形(xing)等。

優點：

       鍛造(zao)靈活性大(da)，可以生產(chan)不足100kg的小(xiao)件(jian)(jian)，也可以生產(chan)大(da)至300t以上的重型件(jian)(jian)；

       ;所用(yong)工具為簡單的通用(yong)工具；

       鍛件(jian)成形是使坯料(liao)分區域逐步變形，因而，鍛造(zao)同(tong)樣(yang)鍛件(jian)所需鍛造(zao)設備的噸位(wei)比模型鍛造(zao)要(yao)小得多；

       對設備的精度(du)要求低；

       生(sheng)產周期短。

缺點及局限性：

       生(sheng)產效(xiao)率比模(mo)型鍛造(zao)低得多；

       鍛(duan)件形狀簡單、尺寸精(jing)度低(di)、表面粗糙；工人勞動(dong)強度高，而且要求技術水平也(ye)高；

       不(bu)易實現機(ji)械化和自動化。

2. 模鍛

       模鍛(duan)(duan)是指(zhi)在專(zhuan)用模鍛(duan)(duan)設備上(shang)利用模具使(shi)毛坯成型而獲得鍛(duan)(duan)件的鍛(duan)(duan)造方法。此(ci)方法生產的鍛(duan)(duan)件尺寸精(jing)確，加工余量(liang)較(jiao)小，結構也(ye)比較(jiao)復雜生產率(lv)高。

       按所用設備(bei)的不同分類：錘上模(mo)(mo)鍛、曲柄壓(ya)力(li)機(ji)(ji)模(mo)(mo)鍛、平鍛機(ji)(ji)上模(mo)(mo)鍛及摩擦壓(ya)力(li)機(ji)(ji)上模(mo)(mo)鍛等(deng)。

       錘上(shang)模鍛常用(yong)的設(she)備是蒸汽(qi)-空氣(qi)模鍛錘、無砧(zhen)座錘和高速錘等。

鍛模模膛：

       根據其功用不(bu)同可分為(wei)模(mo)鍛模(mo)膛和制坯模(mo)膛兩(liang)大類。

1）模鍛模膛

(1) 預鍛模膛：

       預鍛(duan)(duan)模膛的作用(yong)是使毛坯變形到(dao)接近于鍛(duan)(duan)件的形狀和尺(chi)寸(cun)，這樣在進行(xing)終鍛(duan)(duan)時，金(jin)屬容(rong)易填滿模膛而獲得鍛(duan)(duan)件所(suo)需要(yao)的尺(chi)寸(cun)。對(dui)于形狀簡單的鍛(duan)(duan)件或批量(liang)不大時可不設(she)預鍛(duan)(duan)模膛。預鍛(duan)(duan)模膛的圓角和斜度要(yao)比終鍛(duan)(duan)模膛大得多，而且沒有飛邊(bian)槽。

(2) 終鍛模膛：

       終鍛(duan)模(mo)膛(tang)(tang)(tang)的作(zuo)用是使(shi)毛(mao)坯變形到鍛(duan)件(jian)(jian)所要求的形狀和尺寸(cun)，因(yin)此(ci)，它的形狀應(ying)(ying)和鍛(duan)件(jian)(jian)的形狀相同；但因(yin)鍛(duan)件(jian)(jian)冷卻(que)時(shi)要收(shou)縮，故終鍛(duan)模(mo)膛(tang)(tang)(tang)的尺寸(cun)應(ying)(ying)比鍛(duan)件(jian)(jian)尺寸(cun)放大一個收(shou)縮量(liang)。鋼鍛(duan)件(jian)(jian)收(shou)縮量(liang)取1.5%。另外，沿模(mo)膛(tang)(tang)(tang)四(si)周(zhou)有飛(fei)邊(bian)槽，用以增加金屬(shu)(shu)(shu)從(cong)模(mo)膛(tang)(tang)(tang)中(zhong)流出的阻力，促使(shi)金屬(shu)(shu)(shu)充滿模(mo)膛(tang)(tang)(tang)，同時(shi)容納多余的金屬(shu)(shu)(shu)。

2）制坯模膛

       對于形狀(zhuang)復雜的鍛件(jian)(jian)，為了(le)使毛坯(pi)形狀(zhuang)基本(ben)符合(he)鍛件(jian)(jian)形狀(zhuang)，以(yi)便使金屬(shu)能合(he)理分布(bu)和很好地充滿模(mo)膛，就必須預先在制坯(pi)模(mo)膛內制坯(pi)。

(1) 拔長模膛：

它是用來(lai)減(jian)少(shao)毛坯(pi)某部(bu)(bu)分(fen)的橫截面(mian)積，以(yi)增加(jia)該部(bu)(bu)分(fen)的長(chang)度。拔長(chang)模膛分(fen)為開式和閉式兩種。

(2) 滾壓模膛：

它是用來減少毛坯(pi)某(mou)一部分(fen)(fen)的橫截面積，以增加(jia)另一部分(fen)(fen)的橫截面積，從而使金屬按鍛(duan)件(jian)形(xing)狀來分(fen)(fen)布。滾(gun)壓模膛分(fen)(fen)為開式(shi)和閉式(shi)兩種。

(3) 彎曲模膛：

對于彎(wan)曲的(de)桿(gan)類模鍛件，需用(yong)彎(wan)曲模膛來(lai)彎(wan)曲毛坯。

(4)切斷模膛：

它是在(zai)上模與下模的角上組成一對刀口，用來(lai)切斷金屬。

優點：

生產(chan)效率較(jiao)高。模(mo)鍛時，金屬的變形在模(mo)膛內(nei)進行，故能較(jiao)快獲得所(suo)需形狀(zhuang)；

能鍛造(zao)形狀復雜(za)的鍛件，并可使金屬流線(xian)分(fen)布更為合(he)理，提高零件的使用壽命；

模鍛件的尺寸較(jiao)(jiao)精確，表(biao)面質(zhi)量(liang)較(jiao)(jiao)好(hao)，加工余量(liang)較(jiao)(jiao)小；

節省金屬材料，減少切削加工工作量(liang)。

在批量足夠的條件下，能降低零(ling)件成本。

缺點及局限性：

模(mo)鍛(duan)件(jian)的(de)重(zhong)量(liang)受到一般模(mo)鍛(duan)設備能力的(de)限制，大(da)多(duo)在7OKg以(yi)下；

鍛模(mo)的制造(zao)周期長(chang)、成本高；

模(mo)鍛設備(bei)的投資費用比自由(you)鍛大。

3. 輥鍛

輥鍛(duan)是(shi)指用一(yi)對(dui)相向(xiang)旋轉的(de)扇形(xing)模具使坯料產生(sheng)塑性變形(xing)，從而獲得所需(xu)鍛(duan)件或鍛(duan)坯的(de)鍛(duan)造工藝。

輥(gun)鍛(duan)變(bian)形原理如上所示。輥(gun)鍛(duan)變(bian)形是復雜的(de)三維(wei)變(bian)形。大部分變(bian)形材(cai)料沿(yan)著長度方向流動使坯(pi)料長度增加，少部分材(cai)料橫向流動使坯(pi)料寬度增加。輥(gun)鍛(duan)過(guo)程(cheng)中坯(pi)料根截面(mian)面(mian)積不斷減(jian)小。輥(gun)鍛(duan)適(shi)用于軸類件拔長，板(ban)坯(pi)輾片及沿(yan)長度方向分配材(cai)料等變(bian)形過(guo)程(cheng)。

輥鍛可用于生產連桿﹑麻(ma)花鉆頭﹑扳手(shou)﹑道釘﹑鋤﹑鎬和透平(ping)葉片等。輥鍛工藝利用軋(ya)制成(cheng)形(xing)原理逐步地使毛坯變形(xing)。

與(yu)普通(tong)模鍛(duan)(duan)相比(bi)﹐輥鍛(duan)(duan)具(ju)有(you)設(she)備(bei)結構較簡(jian)單﹑生(sheng)產平穩﹑振動和噪音(yin)小﹐便于實現自動化﹑生(sheng)產效率(lv)高等(deng)優點。

4、胎模鍛

胎模(mo)鍛(duan)(duan)是采(cai)用(yong)自由(you)鍛(duan)(duan)方法制坯，然后在胎模(mo)中成形的一(yi)種鍛(duan)(duan)造方法，是介(jie)于自由(you)鍛(duan)(duan)與模(mo)鍛(duan)(duan)之間的一(yi)種鍛(duan)(duan)造方法。在模(mo)鍛(duan)(duan)設備(bei)較少(shao)，大(da)部為自由(you)鍛(duan)(duan)錘中小型(xing)企業應用(yong)普遍。

胎(tai)模(mo)(mo)鍛使用(yong)胎(tai)模(mo)(mo)的(de)種類很(hen)多，生產中常用(yong)的(de)有(you)：型(xing)摔，扣模(mo)(mo)，套(tao)模(mo)(mo)、墊模(mo)(mo)，合(he)模(mo)(mo)等(deng)。

       閉式筒模(mo)多用(yong)于回(hui)轉體鍛件(jian)的鍛造(zao)(zao)。如兩端面帶凸臺的齒輪等，有時也用(yong)于非回(hui)轉體鍛件(jian)的鍛造(zao)(zao)。閉式筒模(mo)鍛造(zao)(zao)屬無(wu)飛邊鍛造(zao)(zao)。

       對于形(xing)(xing)狀復(fu)雜的(de)胎模(mo)鍛件，則需在(zai)筒模(mo)內再加兩個(ge)半模(mo)(即增加一個(ge)分模(mo)面)制成(cheng)組合(he)筒模(mo)，毛(mao)坯(pi)在(zai)由兩個(ge)半模(mo)組成(cheng)的(de)模(mo)膛(tang)內成(cheng)形(xing)(xing)。

合(he)膜通常由(you)上下模兩部分組(zu)成。為了使上下模吻合(he)及不使鍛件產生(sheng)錯移，經常用導(dao)柱和(he)導(dao)銷(xiao)定(ding)位。合(he)模多用于生(sheng)產形狀復雜的(de)非回轉體鍛件，如連桿、叉形鍛件等(deng)。

胎模鍛與自由鍛相比(bi)有如下優點 ：

由于(yu)坯料在模膛內成(cheng)形，所以鍛件尺寸(cun)比較精確(que)，表面比較光潔，流(liu)線組織的(de)分(fen)布比較合理，所以質量較高；

胎模(mo)鍛能鍛出形(xing)狀比(bi)較(jiao)復(fu)雜的鍛件；由(you)(you)于鍛件形(xing)狀由(you)(you)模(mo)膛控制，所(suo)以坯料成形(xing)較(jiao)快，生產率比(bi)自由(you)(you)鍛高1～5倍(bei)；

余塊(kuai)少(shao)，因而加工余量較小，既可(ke)節省金屬材料，又(you)能減少(shao)機(ji)加工工時。

缺點及局限性：

需要噸位(wei)較(jiao)大(da)的鍛錘；

只能生產小型鍛件；

胎模的使(shi)用壽命(ming)較低；

工作時一般要(yao)靠人力搬動胎模(mo)，因而勞動強度較大；

胎模鍛用(yong)于生(sheng)產中(zhong)、小批量的鍛件。

三、鍛造缺陷及分析

鍛(duan)(duan)造(zao)(zao)用的(de)(de)(de)原材(cai)料為鑄(zhu)錠、軋材(cai)、擠(ji)材(cai)及鍛(duan)(duan)坯。而軋材(cai)、擠(ji)材(cai)及鍛(duan)(duan)坯分(fen)別是(shi)鑄(zhu)錠經(jing)軋制、擠(ji)壓及鍛(duan)(duan)造(zao)(zao)加(jia)工成的(de)(de)(de)半成品。一(yi)般情況(kuang)下，鑄(zhu)錠的(de)(de)(de)內(nei)部缺陷或(huo)表面缺陷的(de)(de)(de)出現有時是(shi)不可(ke)避免的(de)(de)(de)。再(zai)加(jia)上(shang)在鍛(duan)(duan)造(zao)(zao)過程中鍛(duan)(duan)造(zao)(zao)工藝的(de)(de)(de)不當(dang)，導致鍛(duan)(duan)件(jian)中含有缺陷。以下簡單介紹(shao)一(yi)些鍛(duan)(duan)件(jian)中常見的(de)(de)(de)缺陷。

1. 由于原材料的(de)缺陷造(zao)成的(de)鍛件缺陷通(tong)常有：

表面裂紋

表面裂(lie)紋(wen)(wen)多發(fa)生在(zai)軋(ya)(ya)制棒材和鍛(duan)(duan)制棒材上，一(yi)(yi)般呈直線形狀(zhuang)，和軋(ya)(ya)制或(huo)鍛(duan)(duan)造(zao)的主變形方向(xiang)(xiang)一(yi)(yi)致。造(zao)成這種(zhong)缺(que)陷的原因很多，例如鋼錠內的皮(pi)下氣泡在(zai)軋(ya)(ya)制時(shi)一(yi)(yi)面沿變形方向(xiang)(xiang)伸長，一(yi)(yi)面暴露到表面上和向(xiang)(xiang)內部深處(chu)發(fa)展。又如在(zai)軋(ya)(ya)制時(shi)，坯料的表面如被劃(hua)傷，冷卻時(shi)將造(zao)成應力(li)集中(zhong)，從而可(ke)(ke)能(neng)沿劃(hua)痕開裂(lie)等(deng)等(deng)。這種(zhong)裂(lie)紋(wen)(wen)若在(zai)鍛(duan)(duan)造(zao)前(qian)不(bu)去掉，鍛(duan)(duan)造(zao)時(shi)便(bian)可(ke)(ke)能(neng)擴展引起鍛(duan)(duan)件裂(lie)紋(wen)(wen)。

折疊

折疊形成的原因是當金屬坯料在軋制過程中，由于軋輥上的型槽定徑不正確，或因型槽磨損面產生的毛刺在軋制時被卷入，形成和材料表面成傾角的折縫。對鋼材，折縫內有(you)氧化鐵夾雜，四周有(you)脫碳。折疊(die)若在鍛(duan)造(zao)前不去掉，可能(neng)引(yin)起鍛(duan)件折疊(die)或開(kai)裂。

結疤

結疤是在軋(ya)材表面局部(bu)區域(yu)的(de)(de)一(yi)層可(ke)剝落的(de)(de)薄(bo)膜(mo)。

結疤的形成(cheng)是由于澆(jiao)鑄時(shi)鋼液飛濺而凝結在鋼錠表面(mian)，軋(ya)制時(shi)被壓(ya)成(cheng)薄膜，貼附在軋(ya)材的表面(mian)，即為結疤。鍛后鍛件經酸(suan)洗清(qing)理，薄膜將會剝落而成(cheng)為鍛件表面(mian)缺陷。

層狀斷口

層(ceng)狀斷(duan)口(kou)的(de)特(te)征(zheng)是(shi)其斷(duan)口(kou)或斷(duan)面與折(zhe)斷(duan)了的(de)石(shi)板、樹皮很相似。

層狀(zhuang)斷(duan)口多發(fa)生在合金鋼(gang)(gang)（鉻鎳(nie)鋼(gang)(gang)、鉻鎳(nie)鎢鋼(gang)(gang)等），碳鋼(gang)(gang)中也有發(fa)現。這(zhe)種缺(que)陷(xian)的(de)(de)產生是(shi)由(you)于(yu)鋼(gang)(gang)中存在的(de)(de)非金屬夾雜(za)物、枝晶偏(pian)析以及(ji)氣孔疏松等缺(que)陷(xian)，在鍛、軋(ya)(ya)過(guo)程中沿軋(ya)(ya)制(zhi)方(fang)向被拉長，使(shi)鋼(gang)(gang)材(cai)呈(cheng)片層狀(zhuang)。如果雜(za)質過(guo)多，鍛造(zao)就有分層破裂的(de)(de)危險。層狀(zhuang)斷(duan)口越(yue)(yue)嚴重，鋼(gang)(gang)的(de)(de)塑性(xing)、韌性(xing)越(yue)(yue)差，尤其(qi)是(shi)橫(heng)向力學性(xing)能很低(di)，所(suo)以鋼(gang)(gang)材(cai)如具(ju)有明顯(xian)的(de)(de)層片狀(zhuang)缺(que)陷(xian)是(shi)不合格的(de)(de)

亮線（亮區）

亮(liang)(liang)線是在縱向(xiang)斷(duan)口上呈現結晶發亮(liang)(liang)的有反射能力的細條線，多(duo)數貫穿(chuan)整個(ge)斷(duan)口，大多(duo)數產(chan)生(sheng)在軸心部(bu)分。

亮線(xian)主要是由于合金偏析造成(cheng)的(de)。輕微的(de)亮線(xian)對力學性(xing)能影響不大，嚴重的(de)亮線(xian)將(jiang)明顯降低材料的(de)塑性(xing)和韌性(xing)。

非金屬夾雜

非(fei)金屬(shu)夾(jia)(jia)雜(za)(za)物(wu)主要(yao)是熔煉或(huo)澆鑄的(de)鋼水冷卻(que)過(guo)程中由于成分(fen)之(zhi)間或(huo)金屬(shu)與爐氣、容器之(zhi)間的(de)化學反應形成的(de)。另外(wai)，在金屬(shu)熔煉和澆鑄時(shi)，由于耐火材(cai)料落入(ru)鋼液中，也(ye)能形成夾(jia)(jia)雜(za)(za)物(wu)，這種夾(jia)(jia)雜(za)(za)物(wu)統稱夾(jia)(jia)渣。在鍛件的(de)橫斷面上，非(fei)金屬(shu)夾(jia)(jia)雜(za)(za)可以呈(cheng)點(dian)狀(zhuang)、片(pian)狀(zhuang)、鏈狀(zhuang)或(huo)團塊狀(zhuang)分(fen)布。嚴重的(de)夾(jia)(jia)雜(za)(za)物(wu)容易引起鍛件開(kai)裂(lie)或(huo)降低材(cai)料的(de)使用性能。

碳化物偏析

碳化物偏析經常在含碳高的合金鋼中出現。其特征是在局部區域有較多的碳化物聚集。它主要是鋼中的萊氏體共晶碳化物和二次網狀碳化物，在開坯和軋制時未被打碎和均勻分布造成的。碳化物偏析將降低鋼的鍛造變形性能，易引起鍛件開裂。鍛件熱處理淬火時容易局部過熱、過燒和淬裂。

鋁合金氧化膜

鋁合金氧(yang)化膜一般(ban)多位于(yu)模(mo)鍛(duan)件的腹(fu)板上和分模(mo)面附近。在低倍(bei)組織上呈(cheng)微(wei)細(xi)的裂口(kou)，在高倍(bei)組織上呈(cheng)渦紋狀(zhuang)(zhuang)，在斷口(kou)上的特(te)征可分兩(liang)類：其一，呈(cheng)平整(zheng)的片狀(zhuang)(zhuang)，顏(yan)色(se)(se)從銀灰色(se)(se)、淺黃色(se)(se)直至(zhi)褐色(se)(se)、暗(an)褐色(se)(se)；其二(er)，呈(cheng)細(xi)小(xiao)密集而帶閃光的點狀(zhuang)(zhuang)物。

鋁合金氧化(hua)膜(mo)是熔鑄過程中敞露的(de)熔體液面與(yu)大氣(qi)中的(de)水蒸氣(qi)或其它(ta)金屬(shu)(shu)氧化(hua)物相(xiang)互(hu)作用時所形成的(de)氧化(hua)膜(mo)在轉鑄過程中被(bei)卷人液體金屬(shu)(shu)的(de)內部形成的(de)。

鍛件和模鍛件中的氧化膜對縱向(xiang)力學(xue)性能(neng)無明顯影響，但對高(gao)度方向(xiang)力學(xue)性能(neng)影響較(jiao)大，它降低了高(gao)度方向(xiang)強度性能(neng)，特(te)別是高(gao)度方向(xiang)的伸長率、沖(chong)擊韌度和高(gao)度方向(xiang)抗腐蝕(shi)性能(neng)

白點

白(bai)(bai)(bai)點(dian)(dian)的(de)(de)主(zhu)要(yao)特征是(shi)(shi)在鋼(gang)(gang)坯(pi)的(de)(de)縱向斷(duan)口上呈圓形(xing)或橢圓形(xing)的(de)(de)銀白(bai)(bai)(bai)色(se)斑點(dian)(dian)，在橫向斷(duan)口上呈細(xi)小的(de)(de)裂紋(wen)。白(bai)(bai)(bai)點(dian)(dian)的(de)(de)大(da)小不一，長度由1～20mm或更(geng)長。白(bai)(bai)(bai)點(dian)(dian)在鎳鉻(ge)(ge)鋼(gang)(gang)、鎳鉻(ge)(ge)鉬鋼(gang)(gang)等合(he)金鋼(gang)(gang)中常(chang)見，普通碳鋼(gang)(gang)中也有發現，是(shi)(shi)隱(yin)藏(zang)在內(nei)部的(de)(de)缺(que)陷。白(bai)(bai)(bai)點(dian)(dian)是(shi)(shi)在氫(qing)(qing)和相變時的(de)(de)組織應力(li)以(yi)及熱(re)應力(li)的(de)(de)共同作用下產(chan)生(sheng)的(de)(de)，當鋼(gang)(gang)中含氫(qing)(qing)量較(jiao)多和熱(re)壓(ya)力(li)加工后(hou)冷(leng)卻（或鍛后(hou)熱(re)處理）太快(kuai)時較(jiao)易產(chan)生(sheng)。

用帶有白(bai)(bai)點的鋼(gang)鍛(duan)造出來的鍛(duan)件，在熱處理時(shi)（淬火）易發生龜(gui)裂，有時(shi)甚至成(cheng)塊掉下。白(bai)(bai)點降低鋼(gang)的塑性和零件的強度，是應力集(ji)中(zhong)點，它像尖銳的切(qie)刀一樣，在交變載(zai)荷的作用下，很(hen)容易變成(cheng)疲勞裂紋而導致(zhi)疲勞破壞。所以鍛(duan)造原材料中(zhong)不允許有白(bai)(bai)點。

粗晶環

粗(cu)晶環(huan)常(chang)常(chang)是鋁合金或鎂合金擠壓(ya)棒材上存在的缺陷(xian)。

經熱處(chu)理(li)后(hou)供(gong)應的(de)鋁(lv)、鎂合金的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)棒材(cai)，在其圓斷面的(de)外層常常有粗(cu)晶環(huan)。粗(cu)晶環(huan)的(de)厚度(du)，由擠(ji)(ji)壓(ya)時的(de)始端到末(mo)端是逐(zhu)漸增加(jia)的(de)。若(ruo)擠(ji)(ji)壓(ya)時的(de)潤滑(hua)條件良好，則在熱處(chu)理(li)后(hou)可以減小或避免粗(cu)晶環(huan)。反之，環(huan)的(de)厚度(du)會增加(jia)。

粗(cu)(cu)晶(jing)(jing)環(huan)(huan)的產生(sheng)原因與(yu)很(hen)多因素有關。但(dan)主要因素是由于擠壓過程(cheng)(cheng)中金屬與(yu)擠壓筒(tong)之間產生(sheng)的摩(mo)擦。這(zhe)種(zhong)摩(mo)擦致(zhi)使(shi)擠出來的棒(bang)材(cai)(cai)橫斷面的外表(biao)層(ceng)晶(jing)(jing)粒要比(bi)棒(bang)材(cai)(cai)中心處晶(jing)(jing)粒的破碎(sui)程(cheng)(cheng)度(du)大得(de)多。但(dan)是由于筒(tong)壁的影響(xiang)，此(ci)區溫度(du)低，擠壓時未能(neng)完全再(zai)結晶(jing)(jing)，淬火加熱時未再(zai)結晶(jing)(jing)的晶(jing)(jing)粒再(zai)結晶(jing)(jing)并長(chang)大吞并已經再(zai)結晶(jing)(jing)的晶(jing)(jing)粒，于是在(zai)表(biao)層(ceng)形成了粗(cu)(cu)晶(jing)(jing)環(huan)(huan)。

有粗晶環的(de)坯料鍛造時容(rong)易(yi)開(kai)裂，如粗晶環保留(liu)在(zai)鍛件(jian)表層(ceng)，則(ze)將降低零件(jian)的(de)性能。

縮管殘余

縮(suo)(suo)管(guan)殘余一(yi)般(ban)是由于(yu)鋼錠冒(mao)口部分(fen)產生的集(ji)中(zhong)縮(suo)(suo)孔未切除干(gan)凈，開坯(pi)和軋制時(shi)殘留在鋼材內部而(er)產生的。

縮(suo)管殘余(yu)附近區域一般會出現密集的夾(jia)雜物、疏松或偏析。在橫向低倍中呈不規則的皺折的縫隙。鍛(duan)造時或熱處(chu)理時易(yi)引(yin)起鍛(duan)件開裂。

2. 備(bei)料(liao)不當產生的缺陷(xian)及其(qi)對鍛件的影響

備料不當(dang)產生的(de)缺陷有以(yi)下幾(ji)種。

切斜

切斜(xie)(xie)(xie)是在(zai)鋸床(chuang)或沖(chong)床(chuang)上下料時(shi)，由于(yu)未(wei)將棒料壓緊，致(zhi)使(shi)坯(pi)料端(duan)面(mian)相對于(yu)縱軸線(xian)的傾斜(xie)(xie)(xie)量超過了規定的許可(ke)值(zhi)。嚴重(zhong)的切斜(xie)(xie)(xie)，可(ke)能在(zai)鍛(duan)造過程中形(xing)成折(zhe)疊(die)。

坯(pi)料(liao)端部彎曲并(bing)帶毛刺

在剪斷(duan)機或(huo)(huo)(huo)沖(chong)床上下(xia)料時，由(you)于(yu)剪刀(dao)片或(huo)(huo)(huo)切斷(duan)模刃口之(zhi)間(jian)的(de)間(jian)隙過大或(huo)(huo)(huo)由(you)于(yu)刃口不(bu)銳利，使坯料在被切斷(duan)之(zhi)前已有彎曲(qu)，結果部分金屬被擠人(ren)刀(dao)片或(huo)(huo)(huo)模具的(de)間(jian)隙中，形成端部下(xia)垂毛刺。

有毛刺的坯料(liao)，加熱時易引起局部過(guo)熱、過(guo)燒，鍛(duan)造時易產生(sheng)折(zhe)疊(die)和開裂。

坯料端面凹陷

在剪床上下料時(shi)，由于剪刀片(pian)之間的間隙太(tai)小，金屬斷(duan)面上、下裂紋不重(zhong)合，產生二次剪切，結果(guo)部(bu)分端(duan)(duan)部(bu)金屬被拉(la)掉，端(duan)(duan)面成凹陷狀。這樣(yang)的坯料鍛造時(shi)易產生折疊和(he)開裂。

端部裂紋

在(zai)冷態剪(jian)切(qie)大(da)斷面合金鋼和(he)高(gao)(gao)碳鋼棒料(liao)時(shi)，常(chang)常(chang)在(zai)剪(jian)切(qie)后(hou)3～4h發現端部出現裂(lie)紋。主要是由(you)于(yu)刀片的(de)單位壓(ya)力太大(da)，使(shi)圓(yuan)形(xing)(xing)斷面的(de)坯料(liao)壓(ya)扁成橢圓(yuan)形(xing)(xing)，這(zhe)時(shi)材料(liao)中產(chan)生(sheng)了(le)很大(da)的(de)內應(ying)力。而(er)壓(ya)扁的(de)端面力求恢復原來的(de)形(xing)(xing)狀，在(zai)內應(ying)力的(de)作用下則常(chang)在(zai)切(qie)料(liao)后(hou)的(de)幾小時(shi)內出現裂(lie)紋。材料(liao)硬(ying)度過高(gao)(gao)、硬(ying)度不(bu)均和(he)材料(liao)偏析較嚴重(zhong)時(shi)也(ye)易產(chan)生(sheng)剪(jian)切(qie)裂(lie)紋。

有端(duan)部裂紋(wen)的(de)坯(pi)料，鍛造時(shi)裂紋(wen)將進(jin)一(yi)步擴展。

氣割裂紋

氣割(ge)裂(lie)紋一般位于(yu)坯料端(duan)部，是由于(yu)氣割(ge)前原材料沒有預熱(re)，氣割(ge)時產(chan)生組織應力和熱(re)應力引起的。

有氣(qi)割裂紋(wen)的(de)坯料，鍛造(zao)時裂紋(wen)將進一步(bu)擴展。因此鍛前應(ying)予以預先清除。

凸芯開裂

車床下料時，在棒(bang)料端面(mian)(mian)的(de)(de)中(zhong)心(xin)部位往(wang)(wang)往(wang)(wang)留有(you)凸(tu)芯(xin)。鍛造過程中(zhong)，由于凸(tu)芯(xin)的(de)(de)斷面(mian)(mian)很小，冷卻(que)很快，因(yin)而其(qi)塑(su)(su)性較(jiao)低，但(dan)坯料基體(ti)部分(fen)斷面(mian)(mian)大(da)(da)，冷卻(que)慢，塑(su)(su)性高。因(yin)此，在斷面(mian)(mian)突變交接處成(cheng)為(wei)應(ying)力(li)集中(zhong)的(de)(de)部位，加之(zhi)兩部分(fen)塑(su)(su)性差(cha)異較(jiao)大(da)(da)，故(gu)在錘擊(ji)力(li)的(de)(de)作用下，凸(tu)芯(xin)的(de)(de)周圍容易(yi)造成(cheng)開(kai)裂。

3. 加熱工藝不當常產生的(de)缺陷

加熱不當所產生的(de)缺陷(xian)可分為(wei)：

（1）介質影響使坯(pi)料外層組(zu)織化(hua)學狀態(tai)變化(hua)而引起的缺陷，如(ru)氧化(hua)、脫(tuo)碳(tan)(tan)、增碳(tan)(tan)和(he)滲硫、滲銅等；

（2）由(you)內(nei)部(bu)組織(zhi)結構的(de)異常變化引起的(de)缺陷，如過(guo)熱(re)、過(guo)燒(shao)和未熱(re)透等(deng)；

（3）由于溫(wen)度(du)在坯料內(nei)部(bu)分布不(bu)均，引起內(nei)應(ying)力(li)（如溫(wen)度(du)應(ying)力(li)、組織(zhi)應(ying)力(li)）過(guo)大而(er)產生的(de)坯料開裂等(deng)。

下(xia)面介紹其中幾種常(chang)見的缺陷(xian)。

脫碳

脫碳(tan)是指金屬在高溫下表層的碳(tan)被氧化(hua)，使得表層的含碳(tan)量較內部有明(ming)顯降(jiang)低的現象。

脫(tuo)碳(tan)層的(de)深(shen)度與鋼的(de)成分、爐氣的(de)成分、溫(wen)度和在此溫(wen)度下的(de)保(bao)溫(wen)時間(jian)有(you)關(guan)。采用氧化(hua)性氣氛(fen)加熱(re)易(yi)發(fa)生脫(tuo)碳(tan)，高碳(tan)鋼易(yi)脫(tuo)碳(tan)，含(han)硅量多的(de)鋼也易(yi)脫(tuo)碳(tan)。

脫碳(tan)使(shi)零件的強(qiang)度和疲勞性能下降，磨損抗力減弱。

增碳

經油(you)爐加(jia)熱(re)的鍛(duan)件(jian)，常常在表面或(huo)部(bu)分(fen)表面發生增(zeng)碳(tan)現象(xiang)。有(you)時(shi)增(zeng)碳(tan)層(ceng)厚度達(da)1.5～1.6mm，增(zeng)碳(tan)層(ceng)的含碳(tan)量達(da)1％（質量分(fen)數）左(zuo)右，局(ju)部(bu)點(dian)含碳(tan)量甚(shen)至超(chao)過2％（質量分(fen)數），出(chu)現萊氏體組織。

這主要(yao)是在油爐加熱的情況(kuang)下，當(dang)坯(pi)(pi)料的位置靠近油爐噴(pen)嘴(zui)或者就在兩(liang)個噴(pen)嘴(zui)交叉噴(pen)射燃(ran)油的區域內時，由于油和空(kong)氣混合得不太好(hao)，因而(er)燃(ran)燒不完(wan)全，結(jie)果在坯(pi)(pi)料的表面形成還原性的滲碳(tan)氣氛，從而(er)產生(sheng)表面增碳(tan)的效(xiao)果。

增碳使(shi)鍛件的機械加工性能變壞，切(qie)削時易打刀。

過熱

過(guo)(guo)熱是(shi)指金屬(shu)坯料的(de)加熱溫(wen)(wen)度過(guo)(guo)高(gao)，或在規定的(de)鍛造(zao)與(yu)熱處理溫(wen)(wen)度范圍內(nei)停留(liu)時間太長，或由于熱效應使溫(wen)(wen)升過(guo)(guo)高(gao)而(er)引起的(de)晶粒粗大(da)現象。

碳(tan)鋼(gang)（亞共析或過(guo)共析鋼(gang)）過(guo)熱之(zhi)后(hou)往(wang)往(wang)出現(xian)(xian)魏氏組(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)。馬氏體鋼(gang)過(guo)熱之(zhi)后(hou)，往(wang)往(wang)出現(xian)(xian)晶(jing)內(nei)織(zhi)(zhi)(zhi)構，工模具(ju)鋼(gang)往(wang)往(wang)以一次碳(tan)化物角狀化為特征判定過(guo)熱組(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)。鈦合(he)金過(guo)熱后(hou)，出現(xian)(xian)明顯的(de)β相晶(jing)界和平直細長的(de)魏氏組(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)。合(he)金鋼(gang)過(guo)熱后(hou)的(de)斷口(kou)(kou)會出現(xian)(xian)石(shi)狀斷口(kou)(kou)或條狀斷口(kou)(kou)。過(guo)熱組(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)，由于晶(jing)粒粗大，將引起力(li)學性(xing)能降低，尤其是沖擊韌度。

一般過熱的結構鋼經過正常熱處理（正火、淬火）之后，組織可以改善，性能也隨之恢復，這種過熱常被稱之為不穩定過熱；而合金結構鋼的嚴重過熱經一般的正火（包括高溫正火）、退火或(huo)淬火處理后，過(guo)(guo)熱(re)組織不(bu)能(neng)完(wan)全(quan)消(xiao)除，這種過(guo)(guo)熱(re)常被稱之為穩定過(guo)(guo)熱(re)。

過燒

過(guo)燒(shao)是指金(jin)屬(shu)坯料的(de)加熱溫(wen)度過(guo)高或在高溫(wen)加熱區停留時間(jian)過(guo)長，爐中的(de)氧(yang)及其它(ta)氧(yang)化(hua)性(xing)氣體滲透到金(jin)屬(shu)晶(jing)粒(li)間(jian)的(de)空隙(xi)，并與鐵、硫、碳(tan)等(deng)氧(yang)化(hua)，形成了易熔的(de)氧(yang)化(hua)物的(de)共晶(jing)體，破壞了晶(jing)粒(li)間(jian)的(de)聯系，使材(cai)料的(de)塑性(xing)急(ji)劇降低。過(guo)燒(shao)嚴重的(de)金(jin)屬(shu)，撤粗(cu)時輕輕一(yi)擊(ji)就裂，拔(ba)長時將在過(guo)燒(shao)處出(chu)現橫向裂紋(wen)。

過(guo)燒與過(guo)熱(re)沒有嚴格的(de)溫度界(jie)線(xian)。一般以晶(jing)(jing)粒出現氧(yang)化(hua)(hua)及熔化(hua)(hua)為特征來判斷過(guo)燒。對碳(tan)鋼(gang)來說，過(guo)燒時(shi)(shi)(shi)晶(jing)(jing)界(jie)熔化(hua)(hua)、嚴重(zhong)氧(yang)化(hua)(hua)工模具(ju)鋼(gang)（高速鋼(gang)、Cr12型鋼(gang)等(deng)）過(guo)燒時(shi)(shi)(shi)，晶(jing)(jing)界(jie)因熔化(hua)(hua)而出現魚骨狀(zhuang)萊氏體。鋁合金過(guo)燒時(shi)(shi)(shi)出現晶(jing)(jing)界(jie)熔化(hua)(hua)三角區(qu)和復熔球等(deng)。鍛件過(guo)燒后，往(wang)往(wang)無法挽救，只好報(bao)廢(fei)。

加熱裂紋

在加(jia)(jia)熱截(jie)面尺寸大的(de)(de)大鋼錠和導熱性(xing)差(cha)(cha)的(de)(de)高合(he)金鋼和高溫(wen)合(he)金坯(pi)(pi)料時，如(ru)果(guo)低(di)溫(wen)階(jie)段(duan)加(jia)(jia)熱速度(du)(du)過快(kuai)，則坯(pi)(pi)料因內外溫(wen)差(cha)(cha)較大而(er)產(chan)生很大的(de)(de)熱應(ying)(ying)力。加(jia)(jia)之(zhi)此時坯(pi)(pi)料由于溫(wen)度(du)(du)低(di)而(er)塑(su)性(xing)較差(cha)(cha)，若(ruo)熱應(ying)(ying)力的(de)(de)數值(zhi)超(chao)過坯(pi)(pi)料的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)極(ji)限，就(jiu)會產(chan)生由中(zhong)心(xin)向(xiang)四周呈輻射狀的(de)(de)加(jia)(jia)熱裂(lie)紋，使整個斷面裂(lie)開。

銅脆

銅脆在鍛件表面上呈龜裂(lie)狀。高倍觀察時，有淡黃色的(de)銅（或(huo)銅的(de)固溶體(ti)）沿晶界分布。

坯料(liao)加熱(re)時，如爐內殘存氧(yang)化銅(tong)(tong)屑，在(zai)(zai)高溫下氧(yang)化鋼還(huan)原為自由銅(tong)(tong)，熔融的(de)鋼原子沿奧氏體(ti)晶界(jie)擴(kuo)展，削(xue)弱了晶粒間的(de)聯系。另外，鋼中(zhong)含銅(tong)(tong)量較高[＞2％（質量分數）]時，如在(zai)(zai)氧(yang)化性(xing)氣氛中(zhong)加熱(re)，在(zai)(zai)氧(yang)化鐵(tie)皮(pi)下形成富銅(tong)(tong)層，也引起鋼脆。

4. 鍛造(zao)工藝不當常(chang)產生的缺(que)陷

鍛造工藝不(bu)當產(chan)生(sheng)的缺(que)陷(xian)通常有以下幾種

大晶粒

大晶(jing)粒通常是由(you)于始(shi)鍛溫(wen)度(du)過(guo)高和變(bian)形(xing)(xing)程度(du)不足(zu)、或終(zhong)鍛溫(wen)度(du)過(guo)高、或變(bian)形(xing)(xing)程度(du)落人臨界(jie)變(bian)形(xing)(xing)區(qu)引(yin)起(qi)的。鋁合金變(bian)形(xing)(xing)程度(du)過(guo)大，形(xing)(xing)成織(zhi)(zhi)構；高溫(wen)合金變(bian)形(xing)(xing)溫(wen)度(du)過(guo)低，形(xing)(xing)成混合變(bian)形(xing)(xing)組織(zhi)(zhi)時(shi)也可能引(yin)起(qi)粗大晶(jing)粒

晶粒(li)粗大將使(shi)鍛(duan)件(jian)的塑(su)性和(he)韌(ren)性降(jiang)低，疲勞性能明顯下降(jiang)。

晶粒不均勻

晶粒(li)(li)不(bu)均勻(yun)是指鍛件(jian)某(mou)些(xie)部(bu)位的(de)晶粒(li)(li)特別粗大，某(mou)些(xie)部(bu)位卻較小。產生晶粒(li)(li)不(bu)均勻(yun)的(de)主要原因(yin)是坯(pi)料各(ge)處的(de)變形不(bu)均勻(yun)使晶粒(li)(li)破(po)碎程度不(bu)一(yi)，或局(ju)部(bu)區域的(de)變形程度落人臨(lin)界變形區，或高溫合(he)金(jin)(jin)局(ju)部(bu)加工硬化，或淬火加熱時局(ju)部(bu)晶粒(li)(li)粗大。耐(nai)熱鋼及高溫合(he)金(jin)(jin)對晶粒(li)(li)不(bu)均勻(yun)特別敏感。晶粒(li)(li)不(bu)均勻(yun)將使鍛件(jian)的(de)持久性能(neng)、疲(pi)勞性能(neng)明顯下(xia)降。

冷硬現象

鍛(duan)(duan)(duan)造變形(xing)(xing)時由于溫度(du)偏低或變形(xing)(xing)速度(du)太快，以及鍛(duan)(duan)(duan)后冷(leng)卻過快，均可(ke)能使再(zai)結晶(jing)引(yin)起(qi)的軟化(hua)跟不上變形(xing)(xing)引(yin)起(qi)的強化(hua)（硬化(hua)），從(cong)而(er)使熱鍛(duan)(duan)(duan)后鍛(duan)(duan)(duan)件內部仍部分保(bao)留冷(leng)變形(xing)(xing)組(zu)織。這種(zhong)組(zu)織的存在提高了(le)鍛(duan)(duan)(duan)件的強度(du)和(he)硬度(du)，但降低了(le)塑(su)性和(he)韌性。嚴重的冷(leng)硬現象可(ke)能引(yin)起(qi)鍛(duan)(duan)(duan)裂。

裂紋

鍛造(zao)裂紋(wen)通(tong)常是鍛造(zao)時存在較大的(de)拉(la)應(ying)力、切(qie)應(ying)力或附(fu)加拉(la)應(ying)力引起的(de)。裂紋(wen)發生的(de)部位通(tong)常是在坯(pi)料應(ying)力大、厚度薄的(de)部位。如(ru)果坯(pi)料表面(mian)和內部有(you)微(wei)裂紋(wen)、或坯(pi)料內存在組織缺陷，或熱加工溫度不當使材(cai)料塑(su)性(xing)降低，或變(bian)(bian)形速度過快(kuai)、變(bian)(bian)形程度過大，超過材(cai)料允許(xu)的(de)塑(su)性(xing)指針等，則在撤粗(cu)、拔長、沖孔、擴孔、彎曲和擠壓等工序中(zhong)都可能產(chan)生裂紋(wen)。

龜裂

鍛(duan)(duan)造(zao)龜裂(lie)(lie)是在鍛(duan)(duan)件表面呈現(xian)較(jiao)淺的(de)(de)龜狀(zhuang)裂(lie)(lie)紋。在鍛(duan)(duan)件成(cheng)形(xing)中受拉應力的(de)(de)表面（例如，未充滿(man)的(de)(de)凸出部分或(huo)受彎(wan)曲的(de)(de)部分）容易產(chan)生這種(zhong)缺陷。

引起龜(gui)裂的內因可能是多方(fang)面(mian)的：

（1）材料(liao)合Cu、Sn等易熔元素過多；

（2）高(gao)溫(wen)長(chang)時間加(jia)熱時，鋼料表面(mian)有銅析出(chu)、表面(mian)晶(jing)粒粗大、脫碳、或經過(guo)多(duo)次加(jia)熱的表面(mian)；

（3）燃料含(han)硫量過高，有硫滲(shen)人鋼(gang)料表面(mian)。

飛邊裂紋

鍛造飛邊裂紋(wen)是(shi)模(mo)(mo)鍛及切邊時在分模(mo)(mo)面(mian)處產(chan)生(sheng)(sheng)的裂紋(wen)。飛邊裂紋(wen)產(chan)生(sheng)(sheng)的原因可能是(shi)：①在模(mo)(mo)鍛操作中由于(yu)重(zhong)擊使(shi)金(jin)屬(shu)強(qiang)烈流動(dong)產(chan)生(sheng)(sheng)穿筋現象。②鎂合金(jin)模(mo)(mo)鍛件切邊溫度(du)過低；銅合金(jin)模(mo)(mo)鍛件切邊溫度(du)過高。

分模面裂紋

鍛造分(fen)模(mo)(mo)面(mian)(mian)裂紋(wen)是指沿鍛件分(fen)模(mo)(mo)面(mian)(mian)產生的(de)裂紋(wen)。原材料非金屬(shu)夾雜多(duo)，模(mo)(mo)鍛時向分(fen)模(mo)(mo)面(mian)(mian)流動與集中或縮管殘余在模(mo)(mo)鍛時擠(ji)人飛(fei)邊后(hou)常形成分(fen)模(mo)(mo)面(mian)(mian)裂紋(wen)。

折疊

鍛造(zao)折疊是金(jin)(jin)(jin)屬(shu)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)過(guo)程中已氧化過(guo)的(de)表(biao)層金(jin)(jin)(jin)屬(shu)匯(hui)合到一起而形(xing)(xing)(xing)成的(de)。它可(ke)以(yi)是由兩(liang)股（或(huo)多股）金(jin)(jin)(jin)屬(shu)對流匯(hui)合而形(xing)(xing)(xing)成；也可(ke)以(yi)是由一股金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)急速大量(liang)流動將鄰近部(bu)分(fen)的(de)表(biao)層金(jin)(jin)(jin)屬(shu)帶(dai)著流動，兩(liang)者匯(hui)合而形(xing)(xing)(xing)成的(de)；也可(ke)以(yi)是由于變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)發(fa)生彎曲、回流而形(xing)(xing)(xing)成；還可(ke)以(yi)是部(bu)分(fen)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)局部(bu)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)，被壓人另一部(bu)分(fen)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)內(nei)而形(xing)(xing)(xing)成。折疊與原(yuan)材料和坯(pi)料的(de)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)、模具(ju)的(de)設計、成形(xing)(xing)(xing)工序的(de)安排(pai)、潤滑(hua)情況及鍛造(zao)的(de)實際操作等有關。

鍛造折疊不僅減少了零件的承載面積(ji)，而且工作時(shi)由(you)于(yu)此處(chu)的應力集中往(wang)往(wang)成為疲勞源。

穿流

鍛造穿(chuan)流是流線分布不當的(de)(de)一種(zhong)形(xing)(xing)式。在穿(chuan)流區(qu)，原先成(cheng)(cheng)(cheng)角(jiao)度分布的(de)(de)流線匯合在一起形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)穿(chuan)流，并可(ke)能使穿(chuan)流區(qu)內、外的(de)(de)晶粒大(da)小相差較為懸殊。穿(chuan)流的(de)(de)原因與折(zhe)疊相似，是由兩股(gu)金(jin)屬(shu)或一股(gu)金(jin)屬(shu)帶(dai)著另(ling)一股(gu)金(jin)屬(shu)匯流而形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)，但(dan)穿(chuan)流部(bu)分的(de)(de)金(jin)屬(shu)仍是一整體。

鍛造穿流使鍛件的力學性能(neng)降低(di)，尤其當穿流帶兩側晶粒相差較懸殊時，性能(neng)降低(di)較明(ming)顯。

鍛件流線分布不順

鍛(duan)造鍛(duan)件流(liu)(liu)線(xian)(xian)(xian)(xian)分布(bu)(bu)不(bu)(bu)順是指在(zai)鍛(duan)件低(di)倍上發生流(liu)(liu)線(xian)(xian)(xian)(xian)切斷、回流(liu)(liu)、渦流(liu)(liu)等流(liu)(liu)線(xian)(xian)(xian)(xian)紊亂現象。如果(guo)模具設計不(bu)(bu)當或鍛(duan)造方法選(xuan)擇不(bu)(bu)合理，預制毛坯(pi)流(liu)(liu)線(xian)(xian)(xian)(xian)紊亂；工人操(cao)作不(bu)(bu)當及模具磨損而使(shi)(shi)金屬產(chan)生不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)流(liu)(liu)動(dong)，都(dou)可(ke)以使(shi)(shi)鍛(duan)件流(liu)(liu)線(xian)(xian)(xian)(xian)分布(bu)(bu)不(bu)(bu)順。流(liu)(liu)線(xian)(xian)(xian)(xian)不(bu)(bu)順會使(shi)(shi)各種力學性能(neng)降低(di)，因此對(dui)于重(zhong)要鍛(duan)件，都(dou)有流(liu)(liu)線(xian)(xian)(xian)(xian)分布(bu)(bu)的要求。

鑄造組織殘留

鍛造(zao)鑄造(zao)組織(zhi)殘留主要出現在用鑄錠作(zuo)坯料的(de)(de)鍛件中。鑄態組織(zhi)主要殘留在鍛件的(de)(de)困難變形區(qu)。鍛造(zao)比不(bu)夠和鍛造(zao)方法(fa)不(bu)當是(shi)鑄造(zao)組織(zhi)殘留產(chan)生的(de)(de)主要原因。

鍛(duan)造鑄(zhu)造組織殘留會使鍛(duan)件的性(xing)能(neng)下(xia)降，尤(you)其是沖擊韌度和疲勞性(xing)能(neng)等。

碳化(hua)物(wu)偏析級別不符要求

鍛(duan)造碳(tan)化(hua)物偏(pian)(pian)析級(ji)別(bie)不(bu)(bu)(bu)符要(yao)求(qiu)主(zhu)要(yao)出現于(yu)萊氏體工模具(ju)(ju)鋼中。主(zhu)要(yao)是鍛(duan)件中的(de)(de)碳(tan)化(hua)物分布不(bu)(bu)(bu)均勻(yun)，呈(cheng)大塊狀集中分布或呈(cheng)網狀分布。造成這(zhe)種(zhong)(zhong)缺陷的(de)(de)主(zhu)要(yao)原因是原材料碳(tan)化(hua)物偏(pian)(pian)析級(ji)別(bie)差，加之改鍛(duan)時鍛(duan)比不(bu)(bu)(bu)夠(gou)或鍛(duan)造方法不(bu)(bu)(bu)當具(ju)(ju)有這(zhe)種(zhong)(zhong)缺陷的(de)(de)鍛(duan)件，熱處理淬火時容易(yi)局部(bu)過熱和(he)淬裂。制(zhi)成的(de)(de)刃(ren)具(ju)(ju)和(he)模具(ju)(ju)使用時易(yi)崩刃(ren)等。

帶狀組織

鍛造(zao)(zao)帶(dai)狀組(zu)織(zhi)是鐵(tie)素(su)體(ti)和(he)珠(zhu)光(guang)體(ti)、鐵(tie)素(su)體(ti)和(he)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)、鐵(tie)素(su)體(ti)和(he)貝氏(shi)(shi)體(ti)以及鐵(tie)素(su)體(ti)和(he)馬氏(shi)(shi)體(ti)在(zai)(zai)鍛件中(zhong)呈帶(dai)狀分布(bu)的(de)(de)(de)一種組(zu)織(zhi)，它們多出(chu)現在(zai)(zai)亞共折(zhe)鋼、奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)鋼和(he)半馬氏(shi)(shi)體(ti)鋼中(zhong)。這種組(zu)織(zhi)，是在(zai)(zai)兩相共存的(de)(de)(de)情況(kuang)下鍛造(zao)(zao)變形時產生的(de)(de)(de)帶(dai)狀組(zu)織(zhi)能降低材料的(de)(de)(de)橫向塑(su)性指針，特別是沖(chong)擊韌性。在(zai)(zai)鍛造(zao)(zao)或零件工(gong)作時常易沿鐵(tie)素(su)體(ti)帶(dai)或兩相的(de)(de)(de)交界處開(kai)裂。

局部充填不足

鍛造局部充填不(bu)(bu)足(zu)主要(yao)(yao)發生在(zai)筋肋、凸角、轉(zhuan)角、圓角部位(wei)，尺寸(cun)(cun)不(bu)(bu)符合圖樣要(yao)(yao)求。產(chan)生的原因可能是：①鍛造溫度低，金屬(shu)(shu)流動性差；②設(she)備噸位(wei)不(bu)(bu)夠或(huo)錘(chui)擊力不(bu)(bu)足(zu)；③制坯模設(she)計不(bu)(bu)合理，坯料(liao)體(ti)積或(huo)截面尺寸(cun)(cun)不(bu)(bu)合格；④模膛中堆(dui)積氧化皮(pi)或(huo)焊合變(bian)形金屬(shu)(shu)。

欠壓

鍛(duan)造欠壓指垂直于分模(mo)面方向的(de)尺寸(cun)普遍增大(da)，產生(sheng)的(de)原因(yin)可能(neng)是(shi)：①鍛(duan)造溫度低。②設備噸(dun)位不足(zu)，錘擊(ji)力不足(zu)或錘擊(ji)次數(shu)不足(zu)。

錯移

鍛造錯(cuo)移是(shi)鍛件(jian)沿分模(mo)面的上(shang)半部(bu)(bu)相對(dui)于下半部(bu)(bu)產生位移。產生的原因(yin)可能是(shi)：①滑塊（錘(chui)頭）與導軌之間的間隙過(guo)大；②鍛模(mo)設計(ji)不合理，缺少消(xiao)除錯(cuo)移力的鎖口或導柱；③模(mo)具安裝不良。

軸線彎曲

鍛造鍛件(jian)(jian)軸線(xian)彎曲，與平面的(de)幾何位置(zhi)有誤差。產生(sheng)的(de)原因可能是：①鍛件(jian)(jian)出模時(shi)不(bu)注意(yi)；②切邊(bian)時(shi)受(shou)力不(bu)均；③鍛件(jian)(jian)冷卻(que)時(shi)各部分(fen)降(jiang)溫速度不(bu)一；④清理與熱(re)處理不(bu)當。

5. 鍛(duan)后冷卻工藝(yi)不當常產生的缺陷

鍛后冷卻(que)不當產生(sheng)的缺陷通常有以下幾種。

冷卻裂紋

鍛造鍛后冷(leng)卻(que)(que)過(guo)程中，鍛件內部會由于冷(leng)卻(que)(que)速度過(guo)快(kuai)而產(chan)生較大(da)的熱應(ying)(ying)力(li)，也可能由于組(zu)織轉變引(yin)起較大(da)的組(zu)織應(ying)(ying)力(li)。如(ru)果這些應(ying)(ying)力(li)超過(guo)鍛件的強度極限，則使(shi)鍛件產(chan)生光(guang)滑細長的冷(leng)卻(que)(que)裂(lie)紋。

網狀碳化物

鍛(duan)造(zao)在鍛(duan)造(zao)合碳(tan)量高(gao)的鋼(gang)時，如果停鍛(duan)溫(wen)度高(gao)，冷(leng)卻速度過慢，則會(hui)造(zao)成碳(tan)化(hua)物(wu)沿晶界(jie)呈網狀析出。例如，軸承鋼(gang)在870～770℃緩冷(leng)，則碳(tan)化(hua)物(wu)沿晶界(jie)析出。

鍛(duan)造網狀(zhuang)碳化物在熱處理時易引起淬火(huo)裂(lie)紋。另外(wai)，它還使(shi)零件的使(shi)用性能變壞。

6. 鍛后熱處理工(gong)藝不(bu)當常產(chan)生(sheng)的缺陷

鍛后熱處(chu)理工藝(yi)不(bu)當產生(sheng)的缺陷通常有：

硬度過高或硬度不夠

鍛造由(you)于鍛后熱(re)處(chu)理工藝不當而(er)造成的(de)(de)鍛件硬度(du)(du)不夠的(de)(de)原因是(shi)：①淬火(huo)溫(wen)度(du)(du)太低；②淬火(huo)加熱(re)時間太短；③回(hui)火(huo)溫(wen)度(du)(du)太高；④多次加熱(re)引(yin)起鍛件表面嚴(yan)重脫碳；⑤鋼的(de)(de)化學成分不合格等。

鍛造由于鍛后熱處理(li)工藝(yi)不(bu)當而造成的(de)(de)鍛件硬(ying)度過高的(de)(de)原因是(shi)：①正火后冷卻(que)太快；②正火或回火加熱時(shi)間太短(duan)；③鋼的(de)(de)化學成分不(bu)合格(ge)等。

硬度不均

鍛造造成硬度不均的主(zhu)要原因(yin)是(shi)熱(re)處理工藝(yi)規定不當(dang)，例如一次裝爐(lu)量(liang)過多(duo)或保溫(wen)時間太(tai)短；或加熱(re)引起鍛件局(ju)部(bu)脫(tuo)碳等。

7. 鍛件清理工藝不當常產生的缺陷(xian)

鍛造鍛件(jian)清理時產生的(de)缺(que)陷通常有以下幾種。

酸洗過度

鍛造酸洗過度會使鍛件表面(mian)(mian)呈疏松多孔(kong)狀。這種缺陷主要是由于酸的(de)(de)深度過高和鍛件在酸洗槽中停留(liu)時(shi)間太長，或由于鍛件表面(mian)(mian)清洗不凈(jing)，酸液殘留(liu)在鍛件表面(mian)(mian)上引起的(de)(de)。

腐蝕裂紋

鍛(duan)(duan)造馬(ma)氏體不銹鋼鍛(duan)(duan)件鍛(duan)(duan)后如果存在較大的(de)殘余(yu)應力，酸洗時則很容易在鍛(duan)(duan)件表面(mian)產生(sheng)細小(xiao)網狀的(de)腐蝕裂紋(wen)。若組織(zhi)粗大將更加速裂紋(wen)的(de)形成。

四、精密鍛造在汽車(che)工業中的(de)應用

近年來，由(you)于精密鍛(duan)(duan)造技(ji)(ji)術(shu)的迅速(su)發(fa)展(zhan)(zhan)，推動了汽(qi)車制造業(ye)的進步。冷鍛(duan)(duan)件(jian)和(he)溫鍛(duan)(duan)件(jian)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)多地用到汽(qi)車工業(ye)中，產(chan)品形(xing)狀(zhuang)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)接(jie)近zui終形(xing)狀(zhuang)，精密鍛(duan)(duan)造將隨著未來工藝(yi)和(he)相關技(ji)(ji)術(shu)的進步得到相應發(fa)展(zhan)(zhan)。另基于降低(di)生產(chan)成(cheng)本、減(jian)輕產(chan)品重(zhong)量、簡化零件(jian)設計(ji)與制造及提升產(chan)品附加(jia)價值等目的，金屬塑性成(cheng)形(xing)領域正積(ji)極朝(chao)向高精度凈形(xing)成(cheng)形(xing)技(ji)(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)(zhan)。

凈形(xing)成形(xing)之定義(yi)如下：

(1) 相對(dui)于傳(chuan)統塑性(xing)成(cheng)(cheng)形(xing)（Plastic Forming），可得較小之(zhi)后續機械(xie)加工，即(ji)可符合零件之(zhi)尺寸及(ji)公差要求之(zhi)成(cheng)(cheng)形(xing)制程。

(2) 成形零件局部重要位置(zhi)不(bu)須后續機(ji)械加(jia)工，即可符合零件之(zhi)尺寸及公差要求之(zhi)成形制程。

(3) 在符合零件(jian)之(zhi)尺寸及公差范(fan)圍內，鍛件(jian)可不須后續機械(xie)加工(gong)之(zhi)成(cheng)形制程。

金屬塑性加(jia)工現正朝著三大目標(biao)發展：

(1) 制品精密化(hua)（凈形零件開發）

(2) 制程(cheng)合理(li)化（以小投(tou)資成本(ben)及生產成本(ben)為(wei)制程(cheng)整合與(yu)應用(yong)之(zhi)原則）

(3) 自動化、省力化