(一）鍛造對(duì)金屬組織和性能的影響

鍛造生產(chǎn)中,，除了必須保證鍛件所要求的形狀和尺寸外，還必須滿足零件在使用過(guò)程中 所提出的性能要求,，其中主要包括：強(qiáng)度指標(biāo),、塑性指標(biāo)、沖擊韌度,、疲勞強(qiáng)度,、斷裂初度 和抗應(yīng)力腐蝕性能等，對(duì)高溫工作的零件,，還有髙溫瞬時(shí)拉伸性能,、持久性能、抗蝤變性能 和熱疲勞性能等,。

鍛造用的原材料是鑄錠,、軋材、擠材和鍛坯,。而軋材,、擠材和鍛坯分別是鑄錠經(jīng)軋制、 擠壓及鍛造加丁后形成的半成品,。鍛造生產(chǎn)中,，采用合理的工藝和工藝參數(shù)，可以通過(guò)下列 幾方面來(lái)改善原材料的組織和性能：

1,、打碎柱狀晶,，改善宏觀偏析，把鑄態(tài)組織變?yōu)殄憫B(tài)組織,，并在合適的溫度和應(yīng)力條件下,，焊合內(nèi)部孔隙，提高材料的致密度,；

2,、鑄錠經(jīng)過(guò)鍛造形成纖維組織，迸一步通過(guò)軋制、擠壓,、模鍛使鍛件得到合理的纖維方向分布,；

3、控制晶粒的大小和均勻度,；

4,、改善第二相（例如：萊氏體鋼中的合金碳化物）的分布；

5,、使組織得到形變強(qiáng)化或形變強(qiáng)化等,。

由于上述組織的改善，使鍛件的塑性,、沖擊韌度,、疲勞強(qiáng)度及持久性能等也隨之得到了提高，然后通過(guò)零件的最后熱處理就能得到零件所要求的硬度,、強(qiáng)度和塑性等良好的綜合性能,。

但是，如果原材料的質(zhì)量不良或所采用的鍛造工藝不合理,，則可能產(chǎn)生鍛件缺陷,，包括表面缺陷、內(nèi)部缺陷或性能不合格等,。

(二）原材料對(duì)鍛件質(zhì)量的影響

原材料的良好質(zhì)置是保證鍛件質(zhì)量的先決條件,，如原材料存在缺陷，將影響鍛件的成形 過(guò)程及鍛件的最終質(zhì)量,。

如原材料的化學(xué)元素超出規(guī)定的范圍或雜質(zhì)元素含量過(guò)髙.對(duì)鍛件的成形和質(zhì)量都會(huì)帶 來(lái)較大的影響,，例如：S、B,、Cu、Sn等元素易形成低熔點(diǎn)相,，使鍛件易出現(xiàn)熱脆,。為了獲得本質(zhì)細(xì)晶粒鋼，鋼中殘余鋁含置需控制在一定范圍內(nèi),，例如A1酸0.02%?0.04% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)）,。含量過(guò)少，起不到控制晶粒泣大的作用,，常易使鍛件的本質(zhì)晶粒度不合格,；含鋁量過(guò)多，壓力加工時(shí)在形成纖維組織的條件下易形成木紋狀斷口,、撕痕狀斷口等,。又如，在奧氏體不銹鋼中，n,、Si,、Al、Mo的含置越多,，則軼素體相越多,，鍛造時(shí)愈易形成帶狀裂紋，并使零件帶有磁性,。

如原材料內(nèi)存在縮管殘余,、皮下起泡、嚴(yán)重碳化物偏析,、粗大的非金屬夾雜物（夾渣）等缺陷,，鍛造時(shí)易使鍛件產(chǎn)生裂紋。原材料內(nèi)的樹枝狀晶,、嚴(yán)重疏松,、非金屬夾雜物、白點(diǎn),、氧化膜,、偏析帶及異金屬混人等缺陷，易引起鍛件性能下降,。原材料的表面裂紋,、折疊、結(jié)疤,、粗晶環(huán)等易造成鍛件的表面裂紋,。

(三）鍛造工藝過(guò)程對(duì)鍛件質(zhì)量的影響

鍛造工藝過(guò)程一般由以下工序組成，即下料,、加熱,、成形、鍛后冷卻,、酸洗及鍛后熱處理,。鍛造過(guò)程中如果工藝不當(dāng)將可能產(chǎn)生一系列的鍛件缺陷。

加熱工藝包括裝爐溫度,、加熱溫度,、加熱速度、保溫時(shí)間,、爐氣成分等,。如果加熱不當(dāng)，例如加熱溫度過(guò)髙和加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng),，將會(huì)引起脫碳,、過(guò)熱,、過(guò)燒等缺陷。

對(duì)于斷面尺才大及導(dǎo)熱性差,、塑性低的壞料,，若加熱速度太快，保溫時(shí)間太短,，往往使溫度分布不均勻,，引起熱應(yīng)力，并使鍛件坯料發(fā)生開裂,。

鍛造成形工藝包括變形方式,、變形程度、變形溫度,、變形速度,、應(yīng)力狀態(tài)、工模具的情況和潤(rùn)滑條件等,，如果成形工藝不當(dāng),，將可能引起粗大晶粒、晶粒不均,、各種裂紋,、折迭、穿流,、渦流,、鑄態(tài)組織殘留等。

鍛后冷卻過(guò)程中,，如果工藝不當(dāng)可能引起冷卻裂紋,、白點(diǎn)、網(wǎng)狀碳化物等,。

(四）鍛件組織對(duì)最終熱處理后的組織和性能的影響

奧氏體和鐵素體耐熱不銹鋼,、高溫合金、鋁合金,、鎂合金等在加熱和冷卻過(guò)程中,，沒有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的材料，以及一些銅合金和鈦合金等,，在鍛造過(guò)程中產(chǎn)生的組織缺陷用熱處理的辦法不能改善。

在加熱和冷卻過(guò)程中有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的材料,，如結(jié)構(gòu)鋼和馬氏體不銹鋼等,，由于鍛造工藝不當(dāng)引起的某些組織缺陷或原栻料遺留的某些缺陷，對(duì)熱處理后的鍛件質(zhì)量有很大影響?，F(xiàn)舉例說(shuō)明如下：

1,、有些鍛件的組織缺陷,，在鍛后熱處理時(shí)可以得到改善，鍛件最終熱處理后仍可獲得滿意的組織和性能,。例如,，在一般過(guò)熱的結(jié)構(gòu)鋼鍛件中的粗晶和魏氏組織，過(guò)共析鋼和軸承鋼由于冷卻不當(dāng)引起的輕微的網(wǎng)狀碳化物等,。

2,、有些鍛件的組織缺陷，用正常的熱處理較難消除,，需用髙溫正火,、反復(fù)正火、低溫分解,、高溫?cái)U(kuò)散退火等措施才能得到改善,。

3、有些鍛件的組織缺陷,，用一般熱處理工藝不能消除,，結(jié)果使最終熱處理后的鍛件性能下降，甚至不合格,。例如,，嚴(yán)重的石狀斷口和棱面斷口、過(guò)燒,、不銹鋼中的鐵素體帶,、萊氏體高合金工具鋼中的碳化物網(wǎng)和帶等。

4,、有些鍛件的組織缺陷,，在最終熱處理時(shí)將會(huì)進(jìn)一步發(fā)展，甚至引起開裂,。例如,，合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件中的粗晶組織，如果鍛后熱處理時(shí)未得到改善,，在碳,、氮共滲和淬火后常引起馬氏體粗大和性能不合格；髙速鋼中的粗大帶狀碳化物,，淬火時(shí)常引起開裂,。

不同成形方法，由于其受力情況不同,，應(yīng)力應(yīng)變特點(diǎn)不一樣,，因而可能產(chǎn)生的主要缺陷也是不一樣的。例如,，坯料鐓粗時(shí)的主要缺陷是側(cè)表面產(chǎn)生縱向或45°方向的裂紋,，錠料鐓粗只上,、下端常殘留鑄態(tài)組織等；矩形截面坯料拔長(zhǎng)時(shí)的主要缺陷是表面的橫向裂紋和角 裂,，內(nèi)部的對(duì)角線裂紋和橫向裂紋,；開式模鍛時(shí)的主要缺陷則是充不滿、折迭和錯(cuò)移等,。

不同種類的材料,，由于其成分、組織不同,，在加熱,、鍛造和冷卻過(guò)程中，其組織變化和力學(xué)行為也不同,，因而鍛造工藝不當(dāng)時(shí),，可能產(chǎn)生的缺陷也有其特殊性。例如,，萊氏體高合金工具鋼鍛件的缺陷主要是碳化物顆粒粗大,、分布不均勻和裂紋，高溫合金鍛件的缺陷主要是粗晶和裂紋,；奧氏體不銹鋼鍛件的缺陷上要是晶間貧鉻,，抗晶間腐蝕能力下降，鐵素體帶狀組織和裂紋等,；鋁合金鍛件的缺陷主要是粗晶,、折迭、渦流,、穿流等,。