導讀

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，具有低成本、低能耗等優點的精密鍛造技術得到越來越廣泛的應用。依據金屬塑性成形時的變形溫度不同，精密冷鍛成形可分為冷鍛成形、溫度成形、亞熱鍛成形、熱精鍛成形等，生產的汽車零部件包括：汽車離合器接合齒圈、汽車變速器的輸入軸零件、軸承圈、汽車等速萬向節滑套系列產品、汽車差速器齒輪、汽車前軸等。

1. 鍛造的(de)定義(yi)

鍛(duan)造是一種利用鍛(duan)壓(ya)機械對金屬坯料施加壓(ya)力，使其產生塑性(xing)變(bian)形以獲(huo)得具有機械性(xing)能、形狀和尺寸(cun)鍛(duan)件的(de)加工(gong)方法(fa)，鍛(duan)壓(ya)（鍛(duan)造與沖壓(ya)）的(de)兩(liang)大組成(cheng)部分之一。

通(tong)過鍛造能消除金(jin)屬在冶煉過程中(zhong)產生(sheng)的鑄態(tai)疏松等(deng)缺陷，優化微觀組(zu)織結構，同(tong)時(shi)由(you)于(yu)保存了完整的金(jin)屬流線，鍛件(jian)的機械性(xing)能一般優于(yu)同(tong)樣(yang)材(cai)料(liao)的鑄件(jian)。相關機械中(zhong)負載高、工作(zuo)條(tiao)件(jian)嚴(yan)峻的重要(yao)零件(jian)，除形狀較簡單的可用軋制的板材(cai)、型(xing)材(cai)或焊接(jie)件(jian)外，多采用鍛件(jian)。

2. 鍛(duan)造的分類

按(an)照生(sheng)產(chan)工具不同，可以將鍛造(zao)(zao)技術分成自由鍛造(zao)(zao)，模(mo)塊(kuai)鍛造(zao)(zao)，碾環和特種鍛造(zao)(zao)。

自由鍛(duan)：指用簡單(dan)的(de)(de)通(tong)用性工(gong)具，或在鍛(duan)造設(she)備的(de)(de)上、下砧鐵(tie)之間直接(jie)對坯料施(shi)加外力(li)，使坯料產生(sheng)變(bian)形(xing)而獲得所需的(de)(de)幾何形(xing)狀及內部質(zhi)量的(de)(de)鍛(duan)件的(de)(de)加工(gong)方法。

模(mo)鍛(duan)(duan)：指金屬坯料(liao)在具有形狀(zhuang)的(de)鍛(duan)(duan)模(mo)膛內受壓變形而獲得鍛(duan)(duan)件。模(mo)鍛(duan)(duan)可(ke)分為熱模(mo)鍛(duan)(duan)、溫鍛(duan)(duan)和冷(leng)鍛(duan)(duan)。溫鍛(duan)(duan)和冷(leng)鍛(duan)(duan)是模(mo)鍛(duan)(duan)的(de)未來發展方向，也代表了(le)鍛(duan)(duan)造技術水平(ping)的(de)高低。

碾環(huan)(huan)：指通過專用設備碾環(huan)(huan)機生(sheng)(sheng)產不同(tong)直(zhi)徑的(de)環(huan)(huan)形(xing)零件，也(ye)用來生(sheng)(sheng)產汽車(che)(che)輪轂、火車(che)(che)車(che)(che)輪等(deng)輪形(xing)零件。

特(te)(te)種(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)造：包(bao)括輥(gun)鍛(duan)(duan)(duan)、楔橫軋(ya)、徑向鍛(duan)(duan)(duan)造、液態模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)等鍛(duan)(duan)(duan)造方(fang)式，這些(xie)方(fang)式都(dou)比較適用于生產某(mou)些(xie)特(te)(te)殊形狀(zhuang)的(de)(de)零件(jian)。例(li)如(ru)，輥(gun)鍛(duan)(duan)(duan)可(ke)以作為有效的(de)(de)預(yu)成形工(gong)藝(yi)，大幅降低后續的(de)(de)成形壓力；楔橫軋(ya)可(ke)以生產鋼球(qiu)、傳動軸(zhou)等零件(jian)；徑向鍛(duan)(duan)(duan)造則可(ke)以生產大型的(de)(de)炮筒、臺階軸(zhou)等鍛(duan)(duan)(duan)件(jian)。

按(an)照鍛造溫度，可以(yi)將(jiang)鍛造技術分為熱(re)鍛、溫鍛和(he)冷鍛。

鋼的(de)(de)開始再結晶溫度(du)約727℃，但普遍采用800℃作(zuo)為(wei)(wei)劃分線，高于(yu)800℃的(de)(de)是熱(re)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)；在300～800℃之間(jian)稱為(wei)(wei)溫鍛(duan)(duan)(duan)(duan)或(huo)半熱(re)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)，在室溫下進(jin)行(xing)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)造的(de)(de)稱為(wei)(wei)冷鍛(duan)(duan)(duan)(duan)。用于(yu)大(da)多數行(xing)業的(de)(de)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)件都(dou)是熱(re)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)，溫鍛(duan)(duan)(duan)(duan)和冷鍛(duan)(duan)(duan)(duan)主要(yao)用于(yu)汽車(che)、通用機械(xie)等零件的(de)(de)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)造，溫鍛(duan)(duan)(duan)(duan)和冷鍛(duan)(duan)(duan)(duan)可(ke)以有效的(de)(de)節(jie)材(cai)。

根據鍛模(mo)的運(yun)動方式，鍛造又可(ke)分為(wei)擺(bai)輾、擺(bai)旋鍛、輥鍛、楔橫(heng)軋、輾環和斜軋等方式。

3. 鍛造用料

鍛造用料主要是各種成分的碳素鋼和合金鋼，其次是鋁、鎂、銅、鈦等及其合金，鐵基高溫合金，鎳基高溫合金，鈷基高溫合金的變形合金也采用鍛造或軋制方式完成，只是這些合金由于其塑性區相對較窄，所以鍛造難度會相對較大，不同材料的加熱溫度，開鍛溫度與終鍛溫度都有嚴格的要求。

材料(liao)(liao)的原始狀態有棒(bang)料(liao)(liao)、鑄錠、金(jin)(jin)屬(shu)粉末和(he)液態金(jin)(jin)屬(shu)。金(jin)(jin)屬(shu)在變形前的橫斷(duan)面積(ji)與變形后的橫斷(duan)面積(ji)之比稱為鍛造(zao)比。

正確地選擇鍛(duan)造比(bi)、合(he)理的(de)加熱溫(wen)度及保溫(wen)時間、合(he)理的(de)始鍛(duan)溫(wen)度和終鍛(duan)溫(wen)度、合(he)理的(de)變(bian)形量及變(bian)形速(su)度對提(ti)高產品(pin)質量、降低成本(ben)有很大關系。

1. 自由鍛

自(zi)由鍛是(shi)指用(yong)(yong)(yong)簡單(dan)的(de)(de)(de)通用(yong)(yong)(yong)性工(gong)具，或在鍛造(zao)設(she)備(bei)的(de)(de)(de)上、下砧鐵之間直接對坯料施加外力,使坯料產生(sheng)變形而獲得所需的(de)(de)(de)幾(ji)何形狀(zhuang)及內部(bu)質量的(de)(de)(de)鍛件(jian)的(de)(de)(de)加工(gong)方(fang)法。采用(yong)(yong)(yong)自(zi)由鍛方(fang)法生(sheng)產的(de)(de)(de)鍛件(jian)稱為自(zi)由鍛件(jian)。

自(zi)由鍛(duan)都是以生產批量不(bu)大的鍛(duan)件為(wei)主，采(cai)用(yong)鍛(duan)錘、液壓機等(deng)鍛(duan)造設備對坯料(liao)進行成形加工，獲得(de)合格鍛(duan)件。自(zi)由鍛(duan)的基(ji)本(ben)工序包(bao)括鐓粗、拔長、沖孔、切割、彎曲、扭(niu)轉、錯移及鍛(duan)接等(deng)。自(zi)由鍛(duan)采(cai)取的都是熱鍛(duan)方式。

自由鍛造工序包括基本工序、輔(fu)助(zhu)工序、精整工序。

自(zi)由鍛(duan)造的基本工(gong)序(xu)：鐓粗、拔長、沖孔、彎曲(qu)、切割、扭(niu)轉(zhuan)、錯移(yi)及鍛(duan)接等，而(er)實際生產中常用的是鐓粗、拔長、沖孔這三種工(gong)序(xu)。

輔(fu)助工序：預(yu)先變(bian)形工序，如壓鉗口、壓鋼錠棱邊(bian)、切肩等(deng)。

精整工序(xu)：減少(shao)鍛件表面(mian)缺陷的工序(xu)，如清除(chu)鍛件表面(mian)凹(ao)凸不平及(ji)整形(xing)等。

優點(dian)：

(1) 鍛造(zao)靈活性大，可(ke)(ke)以生產(chan)不足100kg的(de)小件，也可(ke)(ke)以生產(chan)大至(zhi)300t以上的(de)重型(xing)件；

(2) 所用工具為簡單的(de)通(tong)用工具；

(3) 鍛(duan)(duan)件(jian)成形是(shi)使(shi)坯料分區域逐步變(bian)形，因而，鍛(duan)(duan)造(zao)同(tong)樣鍛(duan)(duan)件(jian)所(suo)需鍛(duan)(duan)造(zao)設(she)備的噸位比模型鍛(duan)(duan)造(zao)要小得多(duo)；

(4) 對設(she)備的精度要求低；

(5) 生產周期短。

缺(que)點及局(ju)限(xian)性：

(1) 生(sheng)產效率比模型(xing)鍛(duan)造低(di)得多；

(2) 鍛(duan)件形(xing)狀簡(jian)單、尺(chi)寸精(jing)度低、表(biao)面(mian)粗糙；工人勞動強度高，而且要求技術水平(ping)也高；

(3) 不易實(shi)現機械(xie)化和自動化。

2. 模鍛

模鍛(duan)是指在專(zhuan)用模鍛(duan)設備上(shang)利用模具使毛坯成型而獲(huo)得鍛(duan)件的鍛(duan)造(zao)方(fang)法(fa)。此方(fang)法(fa)生產的鍛(duan)件尺寸(cun)，加工余量較(jiao)小，結構也比較(jiao)復雜生產率(lv)高。

按所用設備的不同分類：錘上(shang)模鍛、曲柄(bing)壓力機(ji)模鍛、平鍛機(ji)上(shang)模鍛及摩擦壓力機(ji)上(shang)模鍛等。

錘上(shang)模(mo)鍛常用的設備(bei)是蒸汽-空氣模(mo)鍛錘、無砧座錘和高速錘等。

鍛(duan)模模膛(tang)：根據(ju)其功用(yong)不同(tong)可(ke)分為模鍛(duan)模膛(tang)和(he)制(zhi)坯模膛(tang)兩大類。

1）模鍛模膛

(1) 預(yu)鍛模膛：

預(yu)鍛(duan)模(mo)膛的(de)(de)(de)作用是(shi)使毛坯(pi)變形(xing)(xing)到接近(jin)于鍛(duan)件的(de)(de)(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)和尺寸(cun)，這樣在進行終鍛(duan)時(shi)，金屬容易填滿模(mo)膛而(er)獲得(de)鍛(duan)件所需要的(de)(de)(de)尺寸(cun)。對于形(xing)(xing)狀(zhuang)簡單(dan)的(de)(de)(de)鍛(duan)件或(huo)批量不大(da)時(shi)可不設預(yu)鍛(duan)模(mo)膛。預(yu)鍛(duan)模(mo)膛的(de)(de)(de)圓角(jiao)和斜度要比終鍛(duan)模(mo)膛大(da)得(de)多，而(er)且沒有飛邊槽。

(2) 終鍛模(mo)膛：

終鍛模膛的作用是使毛坯最后變形到鍛件所要求的形狀和尺寸，因此，它的形狀應和鍛件的形狀相同；但因鍛件冷卻時要收縮，故終鍛模膛的尺寸應比鍛件尺寸放大一個收縮量。鋼鍛件收縮量取1.5%。另外，沿模膛四周有飛邊槽，用以增加金屬從模膛中流出的阻力，促使金屬充滿模膛，同時容納多余的金屬。

2）制坯模膛(tang)

對于形(xing)狀復雜的鍛件，為了使(shi)毛坯形(xing)狀基本符合鍛件形(xing)狀，以便使(shi)金屬能合理(li)分布和很好地充滿模膛(tang)，就預先在制坯模膛(tang)內制坯。

(1) 拔長模膛(tang)：

它是用來(lai)減(jian)少毛坯某(mou)部(bu)分的橫截面積，以增(zeng)加該部(bu)分的長度。拔(ba)長模(mo)膛(tang)分為開式和閉式兩種。

(2) 滾壓(ya)模膛：

它是(shi)用來(lai)減少毛坯某(mou)一(yi)部分的橫(heng)截面積(ji)，以增加(jia)另一(yi)部分的橫(heng)截面積(ji)，從而使(shi)金(jin)屬按鍛件形狀(zhuang)來(lai)分布。滾壓模膛分為開式和閉(bi)式兩種(zhong)。

(3) 彎曲模膛(tang)：

對于彎曲(qu)的桿類模(mo)鍛件，需用彎曲(qu)模(mo)膛來彎曲(qu)毛坯。

(4)切斷模膛：

它是在上(shang)(shang)模與下模的角上(shang)(shang)組成一對(dui)刀口(kou)，用來切斷金(jin)屬。

優點(dian)：

• 生產效率(lv)較高(gao)。模鍛時(shi)，金屬的變形在模膛(tang)內進(jin)行，故能較快(kuai)獲(huo)得所需形狀(zhuang)；

• 能(neng)鍛(duan)造形狀復(fu)雜的鍛(duan)件(jian)，并可使(shi)金屬流線分(fen)布更(geng)為合理，提高零件(jian)的使(shi)用壽命；

• 模鍛件(jian)的尺(chi)寸(cun)較(jiao)，表面(mian)質量較(jiao)好(hao)，加工余量較(jiao)小；

• 節省金屬材料，減少切削加工工作量。

• 在批量足夠(gou)的條件下(xia)，能降低零件成本(ben)。

  
  

缺(que)點及局限(xian)性：

• 模(mo)鍛(duan)件的重(zhong)量(liang)受到一般模(mo)鍛(duan)設備能力的限制，大多在7OKg以(yi)下(xia)；

• 鍛模的(de)制造周期長、成本高(gao)；

• 模(mo)鍛設備的投資費(fei)用(yong)比自(zi)由鍛大(da)。

  
  

3. 輥鍛

輥(gun)鍛(duan)是(shi)指用(yong)一對相向旋轉的扇形(xing)模具(ju)使坯(pi)(pi)料產生(sheng)塑性變形(xing)，從而獲得所需鍛(duan)件(jian)或鍛(duan)坯(pi)(pi)的鍛(duan)造工藝。

輥鍛變形(xing)原理如(ru)上所示。輥鍛變形(xing)是復雜的(de)三維變形(xing)。大部分(fen)變形(xing)材(cai)料沿(yan)著長(chang)(chang)度方(fang)向(xiang)(xiang)流動(dong)使(shi)坯(pi)料長(chang)(chang)度增加，少部分(fen)材(cai)料橫向(xiang)(xiang)流動(dong)使(shi)坯(pi)料寬度增加。輥鍛過(guo)(guo)程中坯(pi)料根截(jie)面面積不斷減小。輥鍛適用于(yu)軸類件拔長(chang)(chang)，板(ban)坯(pi)輾片(pian)及沿(yan)長(chang)(chang)度方(fang)向(xiang)(xiang)分(fen)配(pei)材(cai)料等變形(xing)過(guo)(guo)程。

輥(gun)鍛(duan)可用于生產連桿、麻花鉆頭、扳手、道釘、鋤、鎬和透平(ping)葉片等。輥(gun)鍛(duan)工藝利(li)用軋制成形(xing)原理逐步地使(shi)毛坯變形(xing)。

與普(pu)通模(mo)鍛(duan)相比，輥鍛(duan)具有(you)設(she)備結(jie)構較簡單(dan)、生產平(ping)穩、振動和噪音小(xiao)、便于實(shi)現自動化、生產效(xiao)率高等優點。

4. 胎(tai)模鍛

胎模鍛是采用自由鍛方法制坯，然后在胎模中最后成形的一種鍛造方法，是介于自由鍛與模鍛之間的一種鍛造方法。在模鍛設備較少，大部為自由鍛錘中小型企業應用普遍。

胎模(mo)鍛使用(yong)胎模(mo)的種類(lei)很多，生產(chan)中(zhong)常用(yong)的有(you)：型摔、扣模(mo)、套模(mo)、墊(dian)模(mo)、合模(mo)等。

閉(bi)式筒(tong)模(mo)多用(yong)于(yu)回轉體鍛(duan)件的鍛(duan)造(zao)。如兩端面帶凸臺的齒輪等(deng)，有時也用(yong)于(yu)非(fei)回轉體鍛(duan)件的鍛(duan)造(zao)。閉(bi)式筒(tong)模(mo)鍛(duan)造(zao)屬無飛邊鍛(duan)造(zao)。

對于(yu)形(xing)狀復雜的(de)胎模(mo)(mo)鍛件(jian)，則需(xu)在(zai)筒模(mo)(mo)內(nei)再加(jia)兩個半(ban)模(mo)(mo)(即增(zeng)加(jia)一(yi)個分(fen)模(mo)(mo)面(mian))制成組合筒模(mo)(mo)，毛坯在(zai)由兩個半(ban)模(mo)(mo)組成的(de)模(mo)(mo)膛內(nei)成形(xing)。

合(he)膜通常由(you)上(shang)(shang)下(xia)(xia)模(mo)兩部分組成(cheng)。為了使上(shang)(shang)下(xia)(xia)模(mo)吻合(he)及不(bu)使鍛件產(chan)生錯移，經常用(yong)導(dao)柱和(he)導(dao)銷定位。合(he)模(mo)多用(yong)于生產(chan)形(xing)狀復(fu)雜(za)的非回轉(zhuan)體(ti)(ti)鍛件，如連桿、叉形(xing)鍛件等。

胎(tai)模鍛與自由鍛相比有如下優點 ：

(1) 由(you)于(yu)坯料(liao)在模膛內成形，所(suo)以鍛件(jian)尺寸比較(jiao)，表面比較(jiao)光潔，流線組織的分布比較(jiao)合理，所(suo)以質(zhi)量較(jiao)高；

(2) 胎模鍛能鍛出形(xing)(xing)狀比較(jiao)復雜的鍛件；由(you)于(yu)鍛件形(xing)(xing)狀由(you)模膛控制，所以坯(pi)料成形(xing)(xing)較(jiao)快，生產率比自由(you)鍛高1～5倍(bei)；

(3) 余塊少，因(yin)而加工(gong)余量較小，既可節省金屬材料，又能減少機(ji)加工(gong)工(gong)時。

缺(que)點及局(ju)限性：

(1) 需要噸位較大(da)的鍛錘；

(2) 只能生(sheng)產小型鍛件；

(3) 胎模的使用壽命(ming)較低；

(4) 工作時(shi)一般要靠(kao)人力(li)搬動胎模，因(yin)而勞動強度較大；

(5) 胎模(mo)鍛(duan)用于生產中、小批量的鍛(duan)件。

三、鍛造缺陷及分析

鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)用的(de)(de)(de)(de)原(yuan)材料為(wei)鑄錠(ding)、軋材、擠(ji)(ji)材及(ji)鍛(duan)(duan)(duan)坯。而軋材、擠(ji)(ji)材及(ji)鍛(duan)(duan)(duan)坯分別是鑄錠(ding)經軋制、擠(ji)(ji)壓及(ji)鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)加(jia)工成的(de)(de)(de)(de)半成品(pin)。一般(ban)情(qing)況(kuang)下(xia)，鑄錠(ding)的(de)(de)(de)(de)內(nei)部缺(que)陷(xian)或(huo)表面缺(que)陷(xian)的(de)(de)(de)(de)出現有時是不可(ke)避免的(de)(de)(de)(de)。再加(jia)上在鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)過程中(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)工藝的(de)(de)(de)(de)不當，導(dao)致(zhi)鍛(duan)(duan)(duan)件(jian)中(zhong)含有缺(que)陷(xian)。以下(xia)簡單介紹一些(xie)鍛(duan)(duan)(duan)件(jian)中(zhong)常見的(de)(de)(de)(de)缺(que)陷(xian)。

1. 由(you)于原材料的(de)缺陷(xian)造成的(de)鍛件缺陷(xian)通常有：

表面裂(lie)紋(wen)

表面(mian)裂紋(wen)多(duo)發生在(zai)(zai)軋制(zhi)棒材和(he)鍛(duan)制(zhi)棒材上，一般呈直線形狀，和(he)軋制(zhi)或鍛(duan)造的(de)主(zhu)變形方(fang)向(xiang)一致。造成這種缺陷的(de)原因很多(duo)，例如鋼(gang)錠(ding)內的(de)皮下氣泡在(zai)(zai)軋制(zhi)時一面(mian)沿變形方(fang)向(xiang)伸長，一面(mian)暴露到表面(mian)上和(he)向(xiang)內部深處(chu)發展(zhan)。又如在(zai)(zai)軋制(zhi)時，坯料的(de)表面(mian)如被劃(hua)傷，冷(leng)卻時將(jiang)造成應力(li)集中，從(cong)而可能沿劃(hua)痕開裂等(deng)等(deng)。這種裂紋(wen)若(ruo)在(zai)(zai)鍛(duan)造前不(bu)去掉(diao)，鍛(duan)造時便可能擴展(zhan)引起(qi)鍛(duan)件(jian)裂紋(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，折縫內有氧化鐵夾雜，四周有脫碳。折疊若在鍛造前不去掉，可能引起鍛件折疊或開裂。

結(jie)疤

結疤(ba)是在軋材表面局(ju)部區域的一層可剝(bo)落(luo)的薄(bo)膜(mo)。

結(jie)疤(ba)的(de)形成是由(you)于澆鑄時鋼(gang)液飛濺而凝結(jie)在(zai)鋼(gang)錠表(biao)(biao)面(mian)，軋制(zhi)時被壓成薄膜，貼附(fu)在(zai)軋材的(de)表(biao)(biao)面(mian)，即為(wei)結(jie)疤(ba)。鍛(duan)后鍛(duan)件經酸洗(xi)清理，薄膜將會剝落而成為(wei)鍛(duan)件表(biao)(biao)面(mian)缺陷。

層狀斷(duan)口

層狀斷(duan)口(kou)的(de)(de)特征是其斷(duan)口(kou)或斷(duan)面(mian)與折斷(duan)了(le)的(de)(de)石板、樹皮很相(xiang)似。

層(ceng)狀斷口(kou)多發(fa)生在(zai)合金(jin)鋼(gang)(gang)（鉻鎳(nie)鋼(gang)(gang)、鉻鎳(nie)鎢鋼(gang)(gang)等），碳鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)也有(you)發(fa)現。這種缺陷的(de)(de)產(chan)生是由于(yu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)存在(zai)的(de)(de)非金(jin)屬(shu)夾雜(za)物(wu)、枝晶偏(pian)析以(yi)及氣孔(kong)疏松等缺陷，在(zai)鍛、軋過程中(zhong)(zhong)沿軋制方向被(bei)拉長，使鋼(gang)(gang)材(cai)呈片層(ceng)狀。如果雜(za)質過多，鍛造就有(you)分層(ceng)破裂(lie)的(de)(de)危險(xian)。層(ceng)狀斷口(kou)越嚴重，鋼(gang)(gang)的(de)(de)塑性(xing)、韌性(xing)越差，尤其是橫向力學性(xing)能很低，所以(yi)鋼(gang)(gang)材(cai)如具(ju)有(you)明顯的(de)(de)層(ceng)片狀缺陷是不合格(ge)的(de)(de)

亮(liang)線（亮(liang)區）

亮(liang)線是在縱向(xiang)斷口上呈現結晶發亮(liang)的有反(fan)射能力的細條線，多數貫穿整個斷口，大(da)多數產生在軸心部分。

亮線(xian)主要是(shi)由于合金偏析造成的。輕微的亮線(xian)對(dui)力(li)學性(xing)能(neng)影響不(bu)大，嚴重的亮線(xian)將明顯(xian)降低材料(liao)的塑(su)性(xing)和韌性(xing)。

非金屬(shu)夾(jia)雜

非金(jin)屬夾雜(za)物主要是熔煉或(huo)澆鑄的(de)(de)鋼(gang)(gang)水冷(leng)卻過程中(zhong)(zhong)由于成分(fen)之間(jian)或(huo)金(jin)屬與爐氣、容器(qi)之間(jian)的(de)(de)化(hua)學反應形成的(de)(de)。另外，在金(jin)屬熔煉和(he)澆鑄時，由于耐火(huo)材料落入(ru)鋼(gang)(gang)液中(zhong)(zhong)，也能(neng)形成夾雜(za)物，這種夾雜(za)物統(tong)稱夾渣。在鍛(duan)件的(de)(de)橫(heng)斷(duan)面(mian)上，非金(jin)屬夾雜(za)可以呈(cheng)點狀(zhuang)、片狀(zhuang)、鏈(lian)狀(zhuang)或(huo)團塊狀(zhuang)分(fen)布。嚴重的(de)(de)夾雜(za)物容易引起鍛(duan)件開裂或(huo)降低材料的(de)(de)使用(yong)性能(neng)。

碳化(hua)物(wu)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

鋁合金氧化膜一般(ban)多位于模鍛件的(de)(de)腹板(ban)上和分模面附近。在(zai)(zai)低倍(bei)組織上呈(cheng)微細的(de)(de)裂口，在(zai)(zai)高(gao)倍(bei)組織上呈(cheng)渦紋(wen)狀(zhuang)，在(zai)(zai)斷口上的(de)(de)特征(zheng)可分兩類：其(qi)一，呈(cheng)平整的(de)(de)片狀(zhuang)，顏色從銀灰色、直至褐色、暗(an)褐色；其(qi)二，呈(cheng)細小密集而帶閃光的(de)(de)點(dian)狀(zhuang)物。

鋁合金氧(yang)化(hua)膜(mo)是熔鑄(zhu)過(guo)程中敞露的熔體液面與大氣中的水蒸氣或其(qi)它金屬氧(yang)化(hua)物相互作(zuo)用時所(suo)形成的氧(yang)化(hua)膜(mo)在(zai)轉鑄(zhu)過(guo)程中被卷人液體金屬的內部形成的。

鍛件(jian)(jian)和模鍛件(jian)(jian)中的氧(yang)化膜(mo)對縱(zong)向力學(xue)性能無(wu)明顯影(ying)(ying)響，但對高度方(fang)(fang)(fang)向力學(xue)性能影(ying)(ying)響較大，它降低了高度方(fang)(fang)(fang)向強度性能，特別是高度方(fang)(fang)(fang)向的伸長(chang)率(lv)、沖擊韌度和高度方(fang)(fang)(fang)向抗腐蝕(shi)性能。

白點

白(bai)(bai)點的(de)主要特征是(shi)在鋼坯的(de)縱向(xiang)斷口上呈圓(yuan)形(xing)或(huo)橢圓(yuan)形(xing)的(de)銀(yin)白(bai)(bai)色斑點，在橫向(xiang)斷口上呈細小的(de)裂紋。白(bai)(bai)點的(de)大小不一(yi)，長(chang)度由1～20mm或(huo)更長(chang)。白(bai)(bai)點在鎳鉻鋼、鎳鉻鉬鋼等合金(jin)鋼中(zhong)常見(jian)，普通碳鋼中(zhong)也有發現，是(shi)隱藏在內部的(de)缺陷。白(bai)(bai)點是(shi)在氫(qing)和相變時(shi)的(de)組織應力(li)以及(ji)熱(re)應力(li)的(de)共同(tong)作用下產(chan)生(sheng)的(de)，當鋼中(zhong)含氫(qing)量較多和熱(re)壓(ya)力(li)加工后冷(leng)卻（或(huo)鍛后熱(re)處理(li)）太快時(shi)較易產(chan)生(sheng)。

用帶(dai)有白點的(de)(de)鋼鍛造出來的(de)(de)鍛件，在熱(re)處理時(shi)（淬(cui)火）易發生龜(gui)裂，有時(shi)甚至成塊掉下。白點降低鋼的(de)(de)塑性和零件的(de)(de)強度，是應力集(ji)中點，它像尖銳的(de)(de)切刀(dao)一(yi)樣(yang)，在交變載(zai)荷的(de)(de)作用下，很容易變成疲(pi)勞裂紋而導致疲(pi)勞破壞。所以鍛造原材(cai)料中不允許有白點。

粗晶環

粗晶環常常是鋁合金或鎂合金擠壓棒材上(shang)存(cun)在的缺陷。

經(jing)熱處(chu)理(li)后(hou)供應的(de)(de)鋁(lv)、鎂合金的(de)(de)擠壓棒材，在(zai)其圓斷(duan)面的(de)(de)外(wai)層常常有粗晶(jing)環(huan)(huan)(huan)。粗晶(jing)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)厚(hou)度(du)(du)，由擠壓時(shi)的(de)(de)始端到末(mo)端是逐漸增加的(de)(de)。若擠壓時(shi)的(de)(de)潤(run)滑(hua)條件良好，則在(zai)熱處(chu)理(li)后(hou)可以(yi)減小或避(bi)免粗晶(jing)環(huan)(huan)(huan)。反之，環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)厚(hou)度(du)(du)會增加。

粗晶(jing)(jing)環的(de)(de)(de)產生(sheng)原因(yin)與很多因(yin)素有(you)關。但主要因(yin)素是(shi)由(you)于(yu)擠(ji)壓過程中金(jin)屬與擠(ji)壓筒之間產生(sheng)的(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)。這種摩(mo)擦(ca)致使擠(ji)出來(lai)的(de)(de)(de)棒材橫斷面的(de)(de)(de)外表層晶(jing)(jing)粒要比棒材中心處(chu)晶(jing)(jing)粒的(de)(de)(de)破碎程度(du)大得多。但是(shi)由(you)于(yu)筒壁的(de)(de)(de)影響(xiang)，此區溫度(du)低，擠(ji)壓時未(wei)(wei)能(neng)完(wan)全再(zai)(zai)(zai)結(jie)晶(jing)(jing)，淬火加熱時未(wei)(wei)再(zai)(zai)(zai)結(jie)晶(jing)(jing)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒再(zai)(zai)(zai)結(jie)晶(jing)(jing)并(bing)(bing)長大吞并(bing)(bing)已經再(zai)(zai)(zai)結(jie)晶(jing)(jing)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒，于(yu)是(shi)在表層形成了粗晶(jing)(jing)環。

有粗晶環的坯料鍛(duan)造時容易(yi)開(kai)裂，如粗晶環保(bao)留在鍛(duan)件表層，則將降低零件的性能(neng)。

縮管殘余(yu)

縮管殘余一般是由(you)于鋼錠(ding)冒口部(bu)分產生(sheng)的集中(zhong)縮孔未(wei)切除(chu)干(gan)凈，開坯和軋制時(shi)殘留在鋼材內部(bu)而產生(sheng)的。

縮管(guan)殘(can)余附近(jin)區(qu)域(yu)一般會出(chu)現密集(ji)的(de)夾雜物、疏(shu)松或(huo)偏析。在橫向(xiang)低倍中呈不規(gui)則的(de)皺折(zhe)的(de)縫隙(xi)。鍛造(zao)時或(huo)熱處理(li)時易引起鍛件開裂。

2. 備料(liao)不(bu)當產生(sheng)的缺陷及(ji)其對鍛件的影響

備料不當產(chan)生的缺陷有以下幾種。

切斜

切斜(xie)是(shi)在(zai)鋸床(chuang)或沖床(chuang)上下料時，由于(yu)未將棒(bang)料壓(ya)緊，致(zhi)使坯料端面相對于(yu)縱軸線的(de)傾斜(xie)量超(chao)過了(le)規定的(de)許可值。嚴(yan)重的(de)切斜(xie)，可能在(zai)鍛造過程(cheng)中形成(cheng)折(zhe)疊。

坯料端部彎曲并帶毛刺(ci)

在剪斷(duan)機或(huo)沖床上下料(liao)時，由于剪刀(dao)片或(huo)切斷(duan)模刃(ren)口(kou)之(zhi)間的(de)間隙過大或(huo)由于刃(ren)口(kou)不銳利，使坯料(liao)在被切斷(duan)之(zhi)前已有彎曲，結果部(bu)分金(jin)屬被擠人刀(dao)片或(huo)模具的(de)間隙中，形成端部(bu)下垂毛刺。

有毛刺的坯料，加熱時(shi)(shi)易引起局部過熱、過燒，鍛造時(shi)(shi)易產(chan)生(sheng)折(zhe)疊(die)和開裂。

坯料端面凹陷

在剪(jian)(jian)床(chuang)上下(xia)料時(shi)，由(you)于剪(jian)(jian)刀片(pian)之間(jian)的(de)間(jian)隙太小，金屬斷(duan)面上、下(xia)裂紋不重(zhong)合，產生(sheng)二次剪(jian)(jian)切，結果部分端部金屬被拉掉，端面成凹(ao)陷狀。這樣的(de)坯料鍛造(zao)時(shi)易產生(sheng)折疊和開裂。

端部(bu)裂(lie)紋

在(zai)(zai)冷態剪(jian)切(qie)大斷(duan)面合(he)金鋼和高(gao)碳(tan)鋼棒料(liao)(liao)時(shi)，常(chang)常(chang)在(zai)(zai)剪(jian)切(qie)后3～4h發現端(duan)部出(chu)現裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)。主要是由于刀片的(de)單位壓(ya)力(li)太大，使圓(yuan)形(xing)斷(duan)面的(de)坯(pi)料(liao)(liao)壓(ya)扁成橢圓(yuan)形(xing)，這時(shi)材(cai)(cai)料(liao)(liao)中產生(sheng)了很大的(de)內(nei)(nei)應力(li)。而壓(ya)扁的(de)端(duan)面力(li)求恢復原來的(de)形(xing)狀，在(zai)(zai)內(nei)(nei)應力(li)的(de)作用下則常(chang)在(zai)(zai)切(qie)料(liao)(liao)后的(de)幾(ji)小(xiao)時(shi)內(nei)(nei)出(chu)現裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)。材(cai)(cai)料(liao)(liao)硬(ying)度過高(gao)、硬(ying)度不(bu)均(jun)和材(cai)(cai)料(liao)(liao)偏析(xi)較嚴重時(shi)也(ye)易產生(sheng)剪(jian)切(qie)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)。

有端部裂(lie)紋(wen)的(de)坯料(liao)，鍛造(zao)時(shi)裂(lie)紋(wen)將(jiang)進(jin)一(yi)步擴展。

氣(qi)割裂(lie)紋(wen)

氣割裂紋一般(ban)位于坯料端部，是(shi)由于氣割前原材料沒有預熱，氣割時產生(sheng)組織應(ying)力和熱應(ying)力引起的。

有氣割裂紋的坯(pi)料，鍛造時裂紋將進一步(bu)擴(kuo)展。因此鍛前應予以預先清除。

凸芯開(kai)裂

車床下料(liao)(liao)時，在(zai)(zai)棒(bang)料(liao)(liao)端面的中心(xin)部位(wei)往往留有凸(tu)(tu)芯。鍛造過程中，由于凸(tu)(tu)芯的斷(duan)面很小，冷(leng)卻(que)很快(kuai)，因而其塑(su)(su)性(xing)(xing)較低，但坯料(liao)(liao)基體部分(fen)斷(duan)面大(da)，冷(leng)卻(que)慢，塑(su)(su)性(xing)(xing)高。因此(ci)，在(zai)(zai)斷(duan)面突變(bian)交接處成為(wei)應力(li)集(ji)中的部位(wei)，加(jia)之兩部分(fen)塑(su)(su)性(xing)(xing)差異較大(da)，故(gu)在(zai)(zai)錘擊(ji)力(li)的作用下，凸(tu)(tu)芯的周圍容易造成開(kai)裂(lie)。

3. 加(jia)熱工(gong)藝不(bu)當常產生的缺陷

加熱不當所產(chan)生的缺陷可(ke)分為：

（1）介質(zhi)影響(xiang)使坯料外層組織(zhi)化學狀態變化而(er)引起(qi)的缺(que)陷，如氧化、脫(tuo)碳、增(zeng)碳和滲(shen)硫、滲(shen)銅等；

（2）由(you)內部組織結構的異常變化(hua)引(yin)起(qi)的缺(que)陷，如過熱、過燒和未熱透等(deng)；

（3）由于溫度在坯料內部分布不均，引起內應力（如溫度應力、組織應力）過大而產生的坯料開裂等。

下面介紹其中(zhong)幾種常見的缺陷。

脫碳(tan)

脫碳是指金屬在(zai)高溫下表層(ceng)的(de)(de)碳被氧化，使(shi)得表層(ceng)的(de)(de)含碳量較內(nei)部有明顯(xian)降低的(de)(de)現象。

脫碳(tan)層的深度(du)(du)與鋼的成(cheng)分(fen)、爐氣的成(cheng)分(fen)、溫度(du)(du)和在此溫度(du)(du)下的保(bao)溫時(shi)間(jian)有關。采用(yong)氧化性氣氛加熱(re)易發生脫碳(tan)，高(gao)碳(tan)鋼易脫碳(tan)，含硅量多的鋼也易脫碳(tan)。

脫(tuo)碳使(shi)零件的(de)強度(du)和疲(pi)勞性能下降(jiang)，磨損(sun)抗力(li)減弱。

增(zeng)碳

經油爐加熱的(de)鍛件，常常在表面(mian)或部(bu)分表面(mian)發生增(zeng)碳(tan)(tan)現象。有(you)時增(zeng)碳(tan)(tan)層厚度達1.5～1.6mm，增(zeng)碳(tan)(tan)層的(de)含碳(tan)(tan)量達1％（質量分數）左(zuo)右，局部(bu)點含碳(tan)(tan)量甚至超過2％（質量分數），出現萊氏體組織。

這主要是在油(you)(you)爐加熱的(de)(de)情況下，當坯(pi)料(liao)的(de)(de)位(wei)置靠近油(you)(you)爐噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)或者就在兩(liang)個噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)交叉噴(pen)(pen)射燃油(you)(you)的(de)(de)區(qu)域內時，由于油(you)(you)和(he)空(kong)氣混合(he)得(de)不(bu)太好，因而燃燒不(bu)完全(quan)，結果在坯(pi)料(liao)的(de)(de)表面形成還原(yuan)性(xing)的(de)(de)滲(shen)碳氣氛，從(cong)而產生表面增碳的(de)(de)效果。

增碳使鍛件的(de)機(ji)械加工性(xing)能變壞(huai)，切削時(shi)易打(da)刀。

過(guo)熱

過(guo)熱是指金屬坯料(liao)的(de)加熱溫度(du)過(guo)高，或(huo)在規定的(de)鍛造與(yu)熱處(chu)理溫度(du)范(fan)圍內停留時(shi)間太長，或(huo)由(you)于熱效應使(shi)溫升過(guo)高而引起的(de)晶粒粗大現象。

碳鋼(gang)（亞共(gong)析(xi)或(huo)過(guo)共(gong)析(xi)鋼(gang)）過(guo)熱(re)(re)之后(hou)往(wang)(wang)(wang)往(wang)(wang)(wang)出(chu)現魏氏(shi)組織(zhi)(zhi)。馬氏(shi)體鋼(gang)過(guo)熱(re)(re)之后(hou)，往(wang)(wang)(wang)往(wang)(wang)(wang)出(chu)現晶內(nei)織(zhi)(zhi)構，工模具鋼(gang)往(wang)(wang)(wang)往(wang)(wang)(wang)以一次碳化(hua)物角狀化(hua)為(wei)特征判定過(guo)熱(re)(re)組織(zhi)(zhi)。鈦合金(jin)過(guo)熱(re)(re)后(hou)，出(chu)現明顯的β相晶界和平直細長的魏氏(shi)組織(zhi)(zhi)。合金(jin)鋼(gang)過(guo)熱(re)(re)后(hou)的斷口會(hui)出(chu)現石狀斷口或(huo)條狀斷口。過(guo)熱(re)(re)組織(zhi)(zhi)，由于晶粒粗大，將(jiang)引(yin)起力學性能降低，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）、退火或淬火處理后，過熱組織不能完全消除，這種過熱常被稱之為穩定過熱。

過燒

過(guo)(guo)燒是指金屬(shu)坯料(liao)的加(jia)熱溫度(du)過(guo)(guo)高或(huo)在高溫加(jia)熱區(qu)停(ting)留時間(jian)過(guo)(guo)長，爐中的氧(yang)及(ji)其它氧(yang)化性氣體(ti)滲透到金屬(shu)晶(jing)粒(li)間(jian)的空隙，并與鐵、硫、碳等氧(yang)化，形成了易熔(rong)的氧(yang)化物的共(gong)晶(jing)體(ti)，破壞了晶(jing)粒(li)間(jian)的聯系(xi)，使材料(liao)的塑(su)性急劇降低(di)。過(guo)(guo)燒嚴重的金屬(shu)，撤粗時輕輕一擊就裂，拔長時將(jiang)在過(guo)(guo)燒處出現橫向裂紋。

過(guo)燒(shao)與過(guo)熱沒有嚴(yan)格的溫度(du)界(jie)線。一般(ban)以晶粒出現氧(yang)化(hua)(hua)及熔(rong)化(hua)(hua)為特(te)征來(lai)判斷過(guo)燒(shao)。對碳鋼來(lai)說，過(guo)燒(shao)時晶界(jie)熔(rong)化(hua)(hua)、嚴(yan)重(zhong)氧(yang)化(hua)(hua)工模具鋼（高速鋼、Cr12型(xing)鋼等(deng)）過(guo)燒(shao)時，晶界(jie)因熔(rong)化(hua)(hua)而出現魚(yu)骨狀萊氏體。鋁合金過(guo)燒(shao)時出現晶界(jie)熔(rong)化(hua)(hua)三(san)角區和復熔(rong)球等(deng)。鍛(duan)件過(guo)燒(shao)后，往往無法挽救，只好報廢。

加熱(re)裂紋(wen)

在加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)截(jie)面(mian)尺寸大(da)的大(da)鋼錠和導熱(re)(re)(re)性差(cha)的高合金鋼和高溫合金坯料時(shi)，如果低溫階段(duan)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)速度過快，則(ze)坯料因內外溫差(cha)較大(da)而(er)產生(sheng)很大(da)的熱(re)(re)(re)應力。加(jia)(jia)之此(ci)時(shi)坯料由于溫度低而(er)塑性較差(cha)，若熱(re)(re)(re)應力的數值超過坯料的強度極(ji)限，就會產生(sheng)由中心(xin)向(xiang)四(si)周呈輻射狀的加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)裂紋，使(shi)整(zheng)個斷面(mian)裂開。

銅脆

銅脆在鍛件表面上(shang)呈(cheng)龜裂狀。高倍觀察時，有淡的銅（或(huo)銅的固溶(rong)體）沿(yan)晶界分布。

坯料加熱(re)時，如(ru)爐內殘(can)存氧(yang)化(hua)銅(tong)屑，在高溫下氧(yang)化(hua)鋼(gang)還原(yuan)為自由銅(tong)，熔融的鋼(gang)原(yuan)子沿奧氏體(ti)晶(jing)界擴展，削弱了晶(jing)粒間的聯系。另(ling)外，鋼(gang)中含(han)銅(tong)量較高[＞2％（質量分數）]時，如(ru)在氧(yang)化(hua)性氣氛中加熱(re)，在氧(yang)化(hua)鐵皮下形成富銅(tong)層，也引起(qi)鋼(gang)脆。

4. 鍛造工藝不當常產生(sheng)的缺(que)陷

鍛造(zao)工(gong)藝不當產(chan)生的缺(que)陷(xian)通(tong)常有以下幾種

大晶粒

大晶粒(li)通(tong)常是(shi)由于(yu)始鍛溫度(du)過高和變形(xing)程(cheng)度(du)不足、或終(zhong)鍛溫度(du)過高、或變形(xing)程(cheng)度(du)落(luo)入臨界(jie)變形區引起(qi)的(de)。鋁合金變(bian)形(xing)程度過大，形(xing)成織構；高溫合金(jin)變(bian)形溫度(du)過低(di)，形成混合變(bian)形組織時也可能引(yin)起粗(cu)大晶粒。晶粒粗大將(jiang)使鍛件的塑(su)性和韌性降(jiang)低(di)，疲勞性能明顯下降(jiang)。

晶粒不均勻

晶粒不均勻是指鍛件某些部(bu)位的(de)晶粒特別粗大，某些部(bu)位卻較小。產生(sheng)晶(jing)粒不均(jun)(jun)勻的主要原因是(shi)坯料(liao)各(ge)處(chu)的變(bian)形不均(jun)(jun)勻使晶(jing)粒破碎程度(du)不一，或(huo)局(ju)部區域的變(bian)形程度(du)落入臨界(jie)變形區，或高溫合金局部加工硬化，或淬火加熱(re)時(shi)局部晶粒粗大。耐(nai)熱(re)鋼及高溫合金(jin)對晶粒不均勻特(te)別(bie)敏感(gan)。晶(jing)粒不均勻(yun)將使鍛件的性能(neng)、疲勞性能(neng)明顯下(xia)降。

冷硬現象(xiang)

鍛造(zao)變(bian)形(xing)時由于(yu)溫度(du)偏低或變(bian)形(xing)速(su)度(du)太(tai)快(kuai)，以及(ji)鍛后冷(leng)卻過快(kuai)，均可能使(shi)再結(jie)晶引起的(de)軟(ruan)化跟不上變(bian)形(xing)引起的(de)強化（硬化），從而(er)使(shi)熱鍛后鍛件(jian)內部仍部分保留冷(leng)變(bian)形(xing)組織(zhi)(zhi)。這種組織(zhi)(zhi)的(de)存在提高了鍛件(jian)的(de)強度(du)和硬度(du)，但降低了塑(su)性(xing)和韌(ren)性(xing)。嚴重的(de)冷(leng)硬現象(xiang)可能引起鍛裂。

裂紋

鍛造裂(lie)(lie)(lie)紋通常是鍛造時存在較大(da)的(de)拉應力(li)、切應力(li)或附加拉應力(li)引起的(de)。裂(lie)(lie)(lie)紋發(fa)生(sheng)的(de)部(bu)位通常是在坯(pi)料(liao)(liao)(liao)應力(li)大(da)、厚度(du)(du)薄的(de)部(bu)位。如果(guo)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)表(biao)面和(he)內(nei)部(bu)有微裂(lie)(lie)(lie)紋、或坯(pi)料(liao)(liao)(liao)內(nei)存在組織缺(que)陷(xian)，或熱加工溫度(du)(du)不當使材(cai)料(liao)(liao)(liao)塑(su)性降低(di)，或變形速度(du)(du)過快、變形程度(du)(du)過大(da)，超過材(cai)料(liao)(liao)(liao)允(yun)許的(de)塑(su)性指針(zhen)等，則(ze)在撤粗、拔(ba)長、沖(chong)孔、擴孔、彎曲和(he)擠(ji)壓等工序中都可能產生(sheng)裂(lie)(lie)(lie)紋。

龜裂

鍛(duan)造龜裂是(shi)在(zai)鍛(duan)件(jian)表面(mian)呈(cheng)現(xian)較淺的龜狀裂紋。在(zai)鍛(duan)件(jian)成(cheng)形中受拉應力(li)的表面(mian)（例如，未(wei)充滿的凸出部(bu)分或(huo)受彎(wan)曲的部(bu)分）容易產生這種缺(que)陷。

引起龜裂的內因可能是多方面的：

（1）材料合Cu、Sn等(deng)易熔元素過多；

（2）高(gao)溫長(chang)時間(jian)加熱時，鋼料表面有(you)銅(tong)析(xi)出、表面晶粒(li)粗大、脫(tuo)碳、或經(jing)過(guo)多次加熱的表面；

（3）燃(ran)料含(han)硫量(liang)過(guo)高，有硫滲入鋼(gang)料(liao)表面。

飛邊裂(lie)紋

鍛造(zao)飛(fei)邊(bian)裂紋是模(mo)(mo)鍛及切(qie)(qie)邊(bian)時(shi)在分模(mo)(mo)面處產生的裂紋。飛(fei)邊(bian)裂紋產生的原因可(ke)能(neng)是：①在模(mo)(mo)鍛操作中由于(yu)重(zhong)擊使金屬強烈流動產生穿筋現象。②鎂合金模(mo)(mo)鍛件(jian)切(qie)(qie)邊(bian)溫度(du)過(guo)低；銅合金模(mo)(mo)鍛件(jian)切(qie)(qie)邊(bian)溫度(du)過(guo)高。

分模面裂紋

鍛(duan)(duan)造分模(mo)面裂紋是指沿(yan)鍛(duan)(duan)件分模(mo)面產(chan)生的裂紋。原材料非金屬夾雜多(duo)，模(mo)鍛(duan)(duan)時(shi)向分模(mo)面流(liu)動與(yu)集中或縮管殘余在模(mo)鍛(duan)(duan)時(shi)擠(ji)人(ren)飛邊(bian)后常(chang)形(xing)成分模(mo)面裂紋。

折(zhe)疊

鍛(duan)造(zao)折疊是金屬變(bian)形過程中已氧(yang)化過的表(biao)層金屬匯合到一起而形成的。它(ta)可以是由兩股（或多股）金屬對流匯(hui)合而形成；也可以(yi)是由一股金屬的(de)(de)急速大量流(liu)(liu)動(dong)將鄰近部分的(de)(de)表(biao)層金屬帶著流(liu)(liu)動(dong)，兩者匯合而形成的(de)(de)；也可以是由于變形金屬發生彎曲、回(hui)流而形成；還可以(yi)是部(bu)分金屬局部(bu)變形，被壓(ya)入另一(yi)部分(fen)金(jin)屬內(nei)而形成。折疊與原材料(liao)和坯(pi)料(liao)的(de)形狀(zhuang)、模具的(de)設計、成形工序的(de)安排(pai)、潤(run)滑(hua)情況及鍛造的(de)實際(ji)操(cao)作等有關。

鍛造折疊不(bu)僅減少了(le)零件的(de)承載(zai)面積，而且工作時由于此處的(de)應力集中往往成為疲勞源(yuan)。

穿流

鍛造(zao)穿(chuan)流是流線(xian)分(fen)(fen)布不當的(de)一(yi)種形(xing)(xing)式。在(zai)穿(chuan)流區，原(yuan)先成(cheng)角度分(fen)(fen)布的(de)流線(xian)匯合在(zai)一(yi)起形(xing)(xing)成(cheng)穿(chuan)流，并可能使穿(chuan)流區內、外的(de)晶粒大小相差較為(wei)懸殊(shu)。原(yuan)因與折疊(die)相似，是由兩股金屬(shu)(shu)或一(yi)股金屬(shu)(shu)帶著另(ling)一(yi)股金屬(shu)(shu)匯流而形(xing)(xing)成(cheng)的(de)，但穿(chuan)流部分(fen)(fen)的(de)金屬(shu)(shu)仍是一(yi)整體。

鍛(duan)造穿流(liu)使鍛(duan)件的力學性(xing)能降低，尤其(qi)當穿流(liu)帶(dai)兩(liang)側晶粒相(xiang)差較懸殊(shu)時，性(xing)能降低較明顯(xian)。

鍛件流線(xian)分布不順

鍛(duan)(duan)(duan)造鍛(duan)(duan)(duan)件(jian)流(liu)(liu)線(xian)分(fen)布不(bu)順(shun)(shun)(shun)是指在鍛(duan)(duan)(duan)件(jian)低倍(bei)上(shang)發生流(liu)(liu)線(xian)切斷、回流(liu)(liu)、渦流(liu)(liu)等流(liu)(liu)線(xian)紊亂(luan)現(xian)象。如(ru)果模具設(she)計不(bu)當(dang)或鍛(duan)(duan)(duan)造方法選擇不(bu)合理，預制(zhi)毛坯(pi)流(liu)(liu)線(xian)紊亂(luan)；工人操作不(bu)當(dang)及模具磨(mo)損而使金屬產(chan)生不(bu)均勻流(liu)(liu)動，都(dou)可(ke)以使鍛(duan)(duan)(duan)件(jian)流(liu)(liu)線(xian)分(fen)布不(bu)順(shun)(shun)(shun)。流(liu)(liu)線(xian)不(bu)順(shun)(shun)(shun)會使各(ge)種力學性能降低，因此(ci)對于(yu)重要(yao)鍛(duan)(duan)(duan)件(jian)，都(dou)有(you)流(liu)(liu)線(xian)分(fen)布的要(yao)求。

鑄造(zao)組(zu)織殘留

鍛造鑄(zhu)造組(zu)織殘(can)(can)留主(zhu)(zhu)要(yao)出(chu)現在(zai)用鑄(zhu)錠作坯料(liao)的(de)(de)鍛件中。鑄(zhu)態組(zu)織主(zhu)(zhu)要(yao)殘(can)(can)留在(zai)鍛件的(de)(de)困(kun)難變(bian)形區。鍛造比不夠和鍛造方法不當是鑄(zhu)造組(zu)織殘(can)(can)留產生的(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)原因。

鍛造鑄造組織(zhi)殘留(liu)會使鍛件的性能(neng)下降(jiang)，尤其是沖擊韌(ren)度(du)和疲(pi)勞性能(neng)等。

碳化物偏(pian)析(xi)級別不符要求

鍛(duan)(duan)造碳(tan)化物(wu)(wu)偏(pian)(pian)析(xi)級(ji)別不(bu)符要(yao)求(qiu)主要(yao)出現(xian)于(yu)萊(lai)氏(shi)體(ti)工模具鋼中。主要(yao)是鍛(duan)(duan)件(jian)中的碳(tan)化物(wu)(wu)分(fen)布(bu)不(bu)均勻，呈(cheng)大塊(kuai)狀集中分(fen)布(bu)或(huo)(huo)呈(cheng)網狀分(fen)布(bu)。造成(cheng)(cheng)這種(zhong)缺(que)陷的主要(yao)原(yuan)因(yin)是原(yuan)材料碳(tan)化物(wu)(wu)偏(pian)(pian)析(xi)級(ji)別差，加之改鍛(duan)(duan)時鍛(duan)(duan)比不(bu)夠或(huo)(huo)鍛(duan)(duan)造方法(fa)不(bu)當具有這種(zhong)缺(que)陷的鍛(duan)(duan)件(jian)，熱處理淬(cui)火時容易局部過熱和淬(cui)裂。制成(cheng)(cheng)的刃具和模具使用時易崩刃等。

帶(dai)狀組織

鍛造(zao)帶狀(zhuang)組(zu)織(zhi)是鐵素(su)(su)體(ti)和(he)珠光體(ti)、鐵素(su)(su)體(ti)和(he)奧氏體(ti)、鐵素(su)(su)體(ti)和(he)貝氏體(ti)以及鐵素(su)(su)體(ti)和(he)馬氏體(ti)在(zai)鍛件中(zhong)呈帶狀(zhuang)分布(bu)的(de)一種組(zu)織(zhi)，它們多出現在(zai)亞(ya)共折(zhe)鋼、奧氏體(ti)鋼和(he)半馬氏體(ti)鋼中(zhong)。這種組(zu)織(zhi)，是在(zai)兩相共存(cun)的(de)情況(kuang)下鍛造(zao)變形時(shi)產生(sheng)的(de)帶狀(zhuang)組(zu)織(zhi)能降低(di)材(cai)料的(de)橫向塑性指針，特別是沖擊韌性。在(zai)鍛造(zao)或零件工作時(shi)常易沿鐵素(su)(su)體(ti)帶或兩相的(de)交界(jie)處開(kai)裂。

局(ju)部充填不(bu)足

鍛造局部(bu)(bu)充(chong)填(tian)不(bu)(bu)足主要發生在筋肋、凸(tu)角(jiao)、轉(zhuan)角(jiao)、圓角(jiao)部(bu)(bu)位(wei)，尺寸不(bu)(bu)符(fu)合(he)圖樣要求。產(chan)生的原因可能(neng)是：①鍛造溫度(du)低，金屬(shu)流動性差；②設備噸位(wei)不(bu)(bu)夠(gou)或(huo)(huo)錘擊力不(bu)(bu)足；③制坯模設計不(bu)(bu)合(he)理，坯料(liao)體積或(huo)(huo)截面尺寸不(bu)(bu)合(he)格；④模膛(tang)中堆積氧化(hua)皮或(huo)(huo)焊合(he)變形金屬(shu)。

欠壓

鍛(duan)造(zao)欠(qian)壓指垂(chui)直于(yu)分(fen)模面方向的尺寸普遍增大(da)，產生的原因(yin)可能(neng)是：①鍛(duan)造(zao)溫度低。②設(she)備噸位不(bu)足(zu)，錘(chui)擊(ji)力不(bu)足(zu)或錘(chui)擊(ji)次數(shu)不(bu)足(zu)。

錯(cuo)移

鍛(duan)造錯(cuo)(cuo)移是鍛(duan)件沿(yan)分模(mo)面的上半部相對于(yu)下半部產生位(wei)移。產生的原因可能是：①滑塊（錘(chui)頭）與(yu)導(dao)軌之間的間隙過大；②鍛(duan)模(mo)設計(ji)不合理，缺少(shao)消除(chu)錯(cuo)(cuo)移力的鎖口或導(dao)柱；③模(mo)具安裝(zhuang)不良。

軸線彎曲

鍛(duan)造鍛(duan)件軸線(xian)彎曲，與平面的(de)幾何位(wei)置有誤差(cha)。產生的(de)原(yuan)因可能是：①鍛(duan)件出模時不注意；②切(qie)邊時受力(li)不均；③鍛(duan)件冷(leng)卻時各部(bu)分(fen)降溫速度不一(yi)；④清理與熱處理不當(dang)。

5. 鍛后(hou)冷卻工(gong)藝不(bu)當(dang)常(chang)產(chan)生的缺陷

鍛后冷卻不當產生的(de)缺陷(xian)通常(chang)有(you)以(yi)下幾(ji)種。

冷卻裂紋

鍛(duan)造鍛(duan)后冷卻(que)過(guo)程中，鍛(duan)件(jian)內部會由(you)于冷卻(que)速度過(guo)快而產生較大的(de)(de)(de)熱應力(li)，也(ye)可能(neng)由(you)于組織轉(zhuan)變引起較大的(de)(de)(de)組織應力(li)。如果這些應力(li)超過(guo)鍛(duan)件(jian)的(de)(de)(de)強(qiang)度極(ji)限，則使鍛(duan)件(jian)產生光滑(hua)細長的(de)(de)(de)冷卻(que)裂紋。

網狀碳化物(wu)

鍛造在(zai)鍛造合碳量(liang)高的鋼時，如果停鍛溫度高，冷卻速(su)度過(guo)慢，則(ze)會(hui)造成碳化物沿晶界(jie)呈網狀析出。例如，軸承鋼在(zai)870～770℃緩(huan)冷，則(ze)碳化物沿晶界(jie)析出。

鍛造網狀碳化物在熱處理時易(yi)引起淬火(huo)裂紋。另外(wai)，它還使零件的使用性能變壞。

6. 鍛后(hou)熱處理工(gong)藝不當常(chang)產(chan)生的缺(que)陷

鍛后熱處理工藝不當產生的缺陷(xian)通常有：

硬(ying)度(du)過高或(huo)硬(ying)度(du)不夠

鍛(duan)造(zao)由于鍛(duan)后熱(re)處理工藝不(bu)當而(er)造(zao)成的(de)鍛(duan)件硬度(du)不(bu)夠的(de)原因是：①淬火溫(wen)度(du)太低；②淬火加(jia)熱(re)時間(jian)太短；③回火溫(wen)度(du)太高；④多次加(jia)熱(re)引起鍛(duan)件表面嚴重(zhong)脫(tuo)碳；⑤鋼的(de)化學成分不(bu)合格(ge)等。

鍛(duan)造(zao)由于(yu)鍛(duan)后熱處理(li)工藝不當而(er)造(zao)成的(de)鍛(duan)件硬度過高的(de)原因是：①正(zheng)火(huo)(huo)后冷卻太快；②正(zheng)火(huo)(huo)或回火(huo)(huo)加熱時間太短；③鋼的(de)化學(xue)成分不合格等。

硬度不均(jun)

鍛(duan)造(zao)(zao)造(zao)(zao)成硬度不均的主(zhu)要原因是熱處(chu)理工藝規定不當，例如一次裝(zhuang)爐量(liang)過(guo)多或(huo)保溫時間太短；或(huo)加(jia)熱引起(qi)鍛(duan)件局部脫碳(tan)等。

7. 鍛件清理工藝不當常產生的缺(que)陷(xian)

鍛造鍛件清理時(shi)產(chan)生的缺陷通常(chang)有以下幾(ji)種。

酸洗過度

鍛(duan)造酸(suan)洗過度(du)會使鍛(duan)件(jian)(jian)(jian)(jian)表(biao)(biao)面呈疏松多孔狀。這種缺陷主要是由于酸(suan)的深度(du)過高(gao)和鍛(duan)件(jian)(jian)(jian)(jian)在酸(suan)洗槽中停(ting)留時(shi)間太長(chang)，或由于鍛(duan)件(jian)(jian)(jian)(jian)表(biao)(biao)面清洗不凈，酸(suan)液殘留在鍛(duan)件(jian)(jian)(jian)(jian)表(biao)(biao)面上引起的。

腐(fu)蝕裂紋

鍛(duan)造(zao)馬氏體不銹鋼鍛(duan)件鍛(duan)后如(ru)果存在較大的殘余應(ying)力，酸洗時(shi)則(ze)很容易在鍛(duan)件表面產生細小網(wang)狀的腐蝕裂紋。若組織粗(cu)大將(jiang)更加速裂紋的形(xing)成。

近年來，由于精密鍛造技術的迅速發展，推動了汽車制造業的進步。冷鍛件和溫鍛件越來越多地用到汽車工業中，產品形狀越來越接近終形狀，精密鍛造將隨著未來工藝和相關技術的進步得到相應發展。另基于降低生產成本、減輕產品重量、簡化零件設計與制造及提升產品附加價值等目的，金屬塑性成形領域正積極朝向高精度凈形成形技術發展。

凈(jing)形成形之(zhi)定義如下：

(1) 相(xiang)對于傳(chuan)統塑性成(cheng)形(xing)（Plastic Forming），可(ke)得較小(xiao)之后續機械加工，即可(ke)符合零(ling)件之尺寸及(ji)公差(cha)要(yao)求之成(cheng)形(xing)制程。

(2) 成形零件局部重要位置不須后續機械加工，即可符(fu)合零件之(zhi)(zhi)尺寸及(ji)公差要求之(zhi)(zhi)成形制程。

(3) 在(zai)符合零件之(zhi)尺寸(cun)及公差(cha)范圍(wei)內，鍛件可不(bu)須后續機械加(jia)工之(zhi)成(cheng)形制程(cheng)。

金屬塑(su)性加工現正朝(chao)著三大目標(biao)發展：

(1) 制品精(jing)密化（凈形零件開發）

(2) 制(zhi)程(cheng)合(he)理化（以小投資成本及(ji)生產(chan)成本為制(zhi)程(cheng)整合(he)與應用之(zhi)原則(ze)）

(3) 自動化(hua)(hua)、省力化(hua)(hua)