鋼的鍛造溫度

鍛造溫度范圍是指始鍛溫度和終鍛溫度之間的一段溫度間隔鍛造溫度的基本原則是能證金屬在鍛造溫范圍內(nèi)具有較高的塑性和較小的變形抗力得到所要求的組織和性能。鍛造溫度范圍應(yīng)盡可能寬一些，以減少鍛造火次，提高生產(chǎn)率。1．始鍛溫度始鍛溫度即坯料開始鍛造的溫度，應(yīng)理解為鋼或合金在加熱爐內(nèi)允許的最高加熱溫度。從加熱爐內(nèi)取出毛坯送到鍛壓設(shè)備上開始鍛造之前據(jù)坯的大小運送毛坯的方法以及加熱爐與鍛壓設(shè)備之間距離的遠(yuǎn)近坯有幾度到幾十度的溫降因此真正開始鍛造的溫度稍低，在始鍛之前，應(yīng)盡量減小毛坯的溫降。2．終鍛溫度終鍛溫度即坯料終止鍛造的溫度溫度主要應(yīng)保證在結(jié)束鍛造之前坯料仍具有足夠的塑性，以及鍛件在鍛后獲得再結(jié)晶組織。3.鍛造溫度范圍鍛造溫度范圍是指始鍛溫度和終鍛溫度之間的一段溫度間隔鍛溫度的基本原則是能證金屬在鍛造溫度范內(nèi)具有較高的塑性和較小的變形抗力得到所要求的組織和性能。鍛造溫度范圍應(yīng)盡可能寬一些，以減少鍛造火次，提高生產(chǎn)率。由Fe－C合相圖可以確定始鍛溫度和終鍛溫度以及鍛造的溫度范圍。目前應(yīng)用的鐵碳合金狀態(tài)圖是含碳量為0～6.69%的鐵碳合金部分（即Fe－FeC部），因為含碳量大于6.69％鐵碳合金在工業(yè)上無使用價值。右圖為簡化后的Fe－C狀圖。Fe－FeC狀圖碳鋼的鍛造溫度范圍如圖1（碳狀態(tài)圖）中的陰影線所示。鋼的始鍛溫度主要受過熱的限制結(jié)構(gòu)鋼和合金工具鋼的始鍛溫度主要受過熱和過燒溫度的限制。鋼的過燒溫度約比熔點低100～150℃，過熱溫度又比過燒溫度低約℃所以鋼的始鍛溫度一般應(yīng)低于熔點（或低于狀態(tài)圖固相線AE度150～200℃。由于鋼錠的過熱傾向小，始鍛溫度比同鋼種的鍛坯和軋材高20~50℃當(dāng)采用高速精鍛時由于熱效應(yīng)大，始鍛溫度可降低越℃圖

鐵碳態(tài)圖當(dāng)亞共析鋼始鍛溫度應(yīng)在GS（）線以上15~50，使鋼在單相奧氏體γ）內(nèi)完成鍛造。因為單相γ）區(qū)組織均一，塑性良好。但對于碳的質(zhì)量分<0.3%的低碳鋼，因鐵素體（α）的塑性好，故在A線以下γ+雙相區(qū)仍有足夠的塑性，變形抗力也不高，這就擴大了鍛造溫度范圍，且可以細(xì)化晶粒。對于過共析鋼終鍛溫度應(yīng)在SE線（A）以下，PSE（A線以上℃這因為，這是因為，若終鍛溫度選在A線以上，則會使鍛件在鍛后的冷卻過程中，從奧氏體中從晶界析出二次網(wǎng)狀FeC呈脆，因此，因此會大大降低鍛件的力學(xué)性能。而在線A

線之間進行鍛打，塑性變形破碎了網(wǎng)狀Fe并使之彌散分布，鍛件具有較好的力學(xué)性能。需要指出的是根狀態(tài)圖大致定的鍛造溫度范圍需要根據(jù)鋼的塑性圖變抗力圖等資料加以精確化因狀態(tài)圖是在實驗室中一個大氣壓及緩慢冷卻的條件下作出的，狀態(tài)圖上的臨界點與鋼在鍛造時的相變溫度并不一致。由于生產(chǎn)條件不同工廠所用的鍛造溫度范圍也不完全相同金構(gòu)鋼的鍛造溫度范圍見表1。合金結(jié)構(gòu)鋼鋼錠鍛造溫度范圍見表。合金工具鋼、彈簧鋼和滾珠軸承鋼的鍛造溫度范圍見表3。

表1合結(jié)構(gòu)鋼的鍛造溫度和熱規(guī)范鋼的牌號

鍛造溫度/℃始鍛終鍛

加熱溫度+30℃/10℃

保溫時間min·mm-110，，，，，，，，50，12CrNi4A14CrMnSiNi2MoA15CrA15Cr2MnNi2TiA16Cr2MnTiA18Cr2Ni4WA13Ni5A，21Ni5A20CrNi3A25CrMnNiTiA30CrMnSiA30Cr2Ni2WA30Cr2Ni2WVA30CrMnSiNi2A37CrNi3A38CrA38CrMoAlA40CrVA40CrNiMoA40CrNiWA40CrMnSiMoVA50CrVA20MnA40CrMnA12Cr2Ni4A，21CrNi5A40CrA20CrMnTiA

1200118011801200118012001180118011801180118011801180118011801200118011801180118011501180120011501180118012001200

800850850800850800850850850850850850850850850800850850850850850850800800850850800800

1200118011801200118012001180118011801180118011801180118011801200118011801180118011501180120011501180118012001200

0.25～0.3～0.3～0.3～0.3～0.3～0.3～0.3～0.3～0.3～0.3～0.3～0.3～0.3～0.3～0.3～0.3～0.3～0.3～0.3～0.3～0.3～0.3～0.3～0.3～0.3～0.3～0.3～鋼的牌號

表2合金結(jié)構(gòu)鋼鋼錠的鍛造溫度和加熱規(guī)范加熱溫度/℃加熱時間/h裝料爐溫/℃

鍛造溫度/℃600kg錠12001600kg錠600kg錠1200～錠

始鍛

終鍛10～4015～40Mn不限

1050～12601050～12803.56116080045～5545～50Mn10～15Cr10～50CrV16～40CrMnTi

112012401120～126046.51160800

15～35CrMnSi40CrMnSiMoV35～38CrMoAl25～30Ni12～37CrNi312～20Cr2Ni440CrNiMo35CrNi3W

105012001100～120046.51160800

1050～12001100～1220≥4≥6.5112080035CrNi3WV30～40CrNiW45CrNiWV18～25Cr2Ni4W14CrMnSiNi2Mo表3合工具鋼、彈簧鋼和滾軸承鋼的鍛造溫度鋼

類

鋼

號

鍛造溫度/℃始鍛終鍛T7，T7A，，碳素工具鋼T9，T9A，，T11，T11A，T12，，，T13A

115011001050

8007707509Mn2，9Mn2V，，6MnSiV，5SiMnMoV9SiCrSiCrCr21100

800合金工具鋼

Cr，，8CrCr12CrMn，5CrMnMoCrW，Cr12W3Cr2W8VCrWMn9CrWMn，5CrW2Si，6CrW2Si，Cr12MoV3CrAl，CrV8CrV5CrNiMo，，5W2CrSiV，4W2CrSiV，3W2CrSiVWCrVW3CrV3W4CrSiV，3W4Cr2V，，CrMn2SiWMoVCr4W2MoV8V4Cr5W2SiVSiMnMo5CrMnSiMoV

10501080110011501120110011001100105011201100105011001100115010001200

850840800850850800850840850800800850850800950850700彈簧鋼65，70，75，，60Mn，65Mn

1100

800始鍛溫度過高容產(chǎn)生過熱和燒缺陷，過燒時，晶粒邊界發(fā)生氧化，破壞晶粒之間的聯(lián)系，使金屬完全失去塑性，一鍛即碎。過熱則使晶粒變得粗大，降低了力學(xué)性能。碳鋼的始鍛溫度隨著含碳量的增加而降低。大晶粒通常也是由于始鍛溫度過高和變形程度不足、或終鍛溫度過高形度落人臨界變形區(qū)引起的粗大將使鍛件的塑性和韌性降低，

疲勞性能明顯下降。終鍛溫度過高時再結(jié)晶后的細(xì)晶粒會繼續(xù)長大鍛溫度過低時不能保證鋼的再結(jié)晶過程充分進行，使鍛件產(chǎn)生冷變形強化和殘余應(yīng)力，有時因塑性太差而產(chǎn)生鍛造裂紋。碳鋼常見的加熱缺陷由于加熱不當(dāng)，碳鋼在加熱時可出現(xiàn)多種缺陷，碳鋼常見的加熱缺陷見表4。表4碳鋼常見的加熱缺陷名稱

實

質(zhì)

危

害

防止（減少）措施氧化脫碳過熱過燒

坯料表面鐵元素氧化坯料表面碳分氧化加熱溫度過高，停留時間長造成晶粒大加熱溫度接近材料熔化溫度，造成晶粒界面雜質(zhì)氧

燒損材料低鍛件精度和表面質(zhì)量