锻造知识问答，锻造的基本技艺

锻造在中国有悠久的历史，一直以手工作坊的生产方式进行。 那是20世纪初。 它逐渐以机械工业化的生产方式出现在铁路、兵员、造船等行业。 这个变化的主要标志是使用了锻造能力高的机器。

图1锻造

在汽车制造过程中，锻造的加工方法被广泛采用。 随着科学技术的进步，对工件精度的要求越来越高，具有高效率、低成本、低功耗、高质量等优点的精密锻造技术得到了越来越广泛的应用。 根据金属塑性成形时的变形温度，精密冷锻成形可分为冷锻成形、温度成形、亚热锻成形、热锻成形等。 生产的汽车零部件有：汽车离合器万向节齿圈、汽车变速箱输入轴零部件、轴承环、汽车等速万向节滑套系列产品、汽车差速器齿轮、汽车前轴等。

图2常见汽车锻件

一.锻造的定义和分类

1、锻造的定义

锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其塑性变形获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法，是锻压(锻造和冲压)的两个主要组成部分之一。

通过锻造可以消除金属在冶炼过程中产生的铸态孔隙等缺陷，优化显微组织结构，同时保持了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同一材料的铸件。 相关机械中负荷大、工作条件苛刻的重要零件，除了形状比较简单的可轧制板材、型材或焊接件外，大多采用锻件。

2、锻造分类

根据生产工具的不同，锻造工艺可分为自由锻造、模块锻造、辊环和特殊锻造。

自由锻造是指简单、通用的工具，或者是与锻造设备的上下砧之间对坯料直接施加外力，使坯料变形以获得所需几何形状和内部质量的锻件加工方法。

模锻是指在具有一定形状的锻模膛内使金属坯料压缩变形得到锻件。 模锻分为热锻、温锻和冷锻。 温锻和冷锻是模锻未来的发展方向，代表着锻造技术水平的高低。

辊环：指用专用设备辊轮生产不同直径的环件，也用于生产汽车轮毂、列车车轮等环形件。

特殊锻造：包括轧辊锻造、楔横轧、径向锻造、液态模锻等锻造方式，这些方式适合于特殊形状零件的生产。 例如轧辊锻造作为一种有效的预成形工艺，可以大大降低后续成形压力楔横轧可以生产钢球、传动轴等零件，径向锻造可以生产大型炮筒、阶梯轴等锻件。

根据锻造温度的不同，可将锻造工艺分为热锻、热锻和冷锻。

钢的再结晶开始温度约为727，但分隔线一般采用800，高于800的是热锻，300至800之间称为温锻或半热锻，室温下进行锻造的称为冷锻。 大多数行业使用的锻件都是热锻，热锻和冷锻主要用于汽车、通用机械等零件的锻造，热锻和冷锻能得到有效的节材。

根据锻模运动方式的不同，锻造可分为辗压、滚压锻造、轧辊锻造、楔横轧、辗环和斜轧等方式。

3、锻造材料

锻造材料主要是各种成分的碳钢和合金钢，其次铝、镁、铜、钛等及其合金、铁基高温合金、镍基高温合金、钴基高温合金的变形合金也采用锻造或轧制方式完成，由于这些合金的塑性区相对较窄，锻造难度相对较大

材料的原始状态为棒材、铸锭、金属粉末、液态金属。 变形前的金属横截面积与变形后的金属横截面积之比叫做锻造比。

正确选择锻造比、合理的加热温度和保温时间、合理的初锻温度和终锻温度、合理的变形量和变形速度对提高产品质量、降低成本有很大的关系。

二、常用锻造方法及其优缺点

1 .自由锻炼

自由锻造是指使用简单的通用工具，或通过锻造设备的上下砧之间直接对坯料施加外力，使坯料变形以获得所需几何形状和内部质量的锻件加工方法。 用自由锻造法制造的锻件叫做自由锻件。

图3自由锻炼

自由锻造均以产量少的锻件为主，采用锻锤、液压机等锻造设备对坯料进行成型加工，获得合格锻件。 自由锻炼的基本工序包括镦锻、拉拔、冲孔、切割、弯曲、扭转、错位、锻接等。 自由锻造均采用热锻方式。

自由锻造工序

包括基本工序、辅助工序、精加工工序。

自由锻造的基本工序：镦锻、拉拔、冲孔、弯曲、切割、扭转、错动及锻接等，实际生产中最常用的是镦锻、拉拔、冲孔三种工序。

辅助工序：夹板、压钢锭边、切肩等预变形工序。

精加工工序(锻造品表面凹凸的去除和整形等，减少锻造品表面缺陷的工序。

图4镦锻

图5拔长

图6打孔

优点：

锻造灵活性大，既可以生产小于100kg的小品，也可以生产300t以上的大型小品

使用的工具是简单的通用工具

锻件的成形是指使坯料阶段性地变形，因此，锻造相同锻件所需的锻造设备的吨位远远小于模锻；

对设备的精度要求低

生产周期短。

缺点和局限性：

生产效率比模型锻造低得多

锻件形状简单，尺寸精度低，要求表面粗糙劳动力高，技术水平也高；

机械化和自动化很难。

2 .模锻

模锻是指用专用的模锻设备利用模具成形毛坯得到锻件的锻造方法。 采用该方法生产的锻件尺寸准确，加工量小，结构也比较复杂，生产率高。

图7模锻

根据使用的设备分类，有锤击模锻、曲柄压力机模锻、平锻机模锻和摩擦压力机模锻等。

锤上模锻造最常用的设备有汽-气模锻锤、无砧锤、高速锤等。

锻模孔：

根据其功能，可分为模锻模膛和成形模膛两种。

图8锤子上模锻造所用模具

(1)锤头； 2—上模； 3 -褶边槽； 4—下模； 5 -芯片焊盘； 6、7、10—拧紧楔铁； 8—分型面； 9—冲模孔)

1 )压铸模锻造镗孔

(1)预锻模膛：

预锻造用镗孔的作用是使毛坯接近锻件的形状和尺寸，从而在进行最终锻造时，金属容易填满模膛，获得锻件所需的尺寸。 形状简单的锻件或批量不大时，请勿设置预锻造型镗孔。 预镗孔的圆角和斜度比终镗孔大得多，也没有毛刺槽。

)2)最终锻模镗孔：

终锻镗孔的作用是使毛坯最后变形到锻件要求的形状和尺寸，因此其形状必须与锻件的形状相同； 但是，由于锻件在冷却时会收缩，最终锻造模膛的尺寸必须比锻件的尺寸收缩量大一个。 锻件的收缩量取1.5%。 另外，沿着模具膛的周围有毛刺槽，增加金属从模具膛流出的阻力，在使模具膛内充满金属的同时，收容多馀的金属。

2 )坯料镗孔

对于形状复杂的锻件，毛坯必须提前在塑件型腔中成形，使毛坯形状与锻件的形状基本一致，以便金属合理分布，并能很好地充满型腔。

图9弯曲连杆锻造工序

(1)拔出长镗孔：

这用于减少毛坯的某个部分的截面积，从而增加该部分的长度。 冲裁模镗孔分为开式和闭式。

图10长型镗孔拔模： ( b )闭式

)2)滚动镗孔：

它用于减少毛坯某一部分的截面积，增加另一部分的截面积，从而将金属分布在锻件的形状上。 滚动镗孔有开放型和封闭式两种。

图11滚动镗孔： ( a )开启( b )闭式

)3)弯曲模膛：

对于弯曲的杆型锻件，需要在弯曲凹模镗孔处弯曲毛坯。

图12弯曲模膛

)4)压铸模镗孔切割：

这是在上模和下模的角上形成一对刀口，用来切断金属的。

图13压铸模镗孔的切断

优点：

生产效率高。 在模锻时，金属变形在模膛内进行，因此能够快速地得到期望的形状；

可锻造形状复杂的锻件，使金属流线分布更合理，提高零件寿命；

模锻件尺寸准确，表面质量好，加工量小；

节约金属材料，减少切削加工的工夫。

在批量充分的条件下，可以降低零件成本。

缺点和局限性：

锻件重量受一般模锻设备能力限制，多在7OKg以下；

冲模制造周期长，成本高

模锻设备的投资费用大于自由锻造。

3 .轧辊锻造

轧辊锻造是利用一对相对旋转的扇形模具使坯料塑性变形，从而获得所需锻件或锻件的锻造工序。

图14轧辊锻造示意图

轧辊锻造的变形原理如上所述。 轧辊锻造变形是一种复杂的三维变形。 变形材料大部分沿长度方向流动，增加坯料的长度，少数材料沿横向流动，增加坯料的宽度。 轧辊锻造过程中，坯料的根截面积不断减小。 轧辊锻造适用于轴类拔长、板坯辗压片、纵向配料等变形过程。

辊锻可用于连杆、麻花钻、扳手、道钉、锹、镐、涡轮叶片等的生产。 轧辊锻造技术利用轧制成形原理使毛坯逐步变形。

与普通模锻相比，轧辊锻造具有设备结构简单、生产稳定、振动和噪声小、自动化、生产效率高等优点。

4、轮胎模锻

模锻是采用自由锻造的方法制造坯料，然后在模具中最后成形的锻造方法，是介于自由锻造和模锻之间的锻造方法。 模锻设备少，大部分自由锻锤中小企业应用普遍。

模锻所用模具种类繁多，生产中常用的有落模、合模、合模、垫模、合模等。

图15脱模

图16开桶型： ( a )一体桶型； ) b )嵌入筒型( c )带缓冲冲模

图17闭式筒型

闭式筒模多用于回转体锻件的锻造。 两端面带有凸台的齿轮等有时也用于非旋转体锻件的锻造。 闭式筒型锻造是无毛刺锻造。

对于形状复杂的轮胎模锻件，需要在筒模内再增加两个半模，即增加一个分型面制作组合筒模，毛坯在两个半模组成的模膛内成型。

图18分割柱型( 1—柱型； 2—右半模； 3 -冲； 4—左半部分模型； 5—锻件)

图19合模

层压薄膜通常由上下模两部分组成。 为了对准上下模，避免锻件发生偏移，经常用导柱和导针进行定位。 合模多用于连杆和拨叉锻件等形状复杂的非回转体锻件的生产。

模锻与自由锻造相比具有以下优点。

由于铸锭在压铸模腔内成型，锻件尺寸比较准确，表面比较干净，流线组织分布合理，质量较高；

模锻能够锻造形状比较复杂锻造件的锻造件的形状由镗孔控制，因此坯料的成形速度快，生产率比自由锻造高1~5倍

因为余量少，所以加工量少，在节约金属材料的同时，可以减少机械加工的工夫。

缺点和局限性：

我需要吨位大的锤子

只能生产小型锻件

轮胎寿命低

工作时，一般要靠人力移动胎模，所以劳动强度大；

模锻在生产中，用于小批量锻件。

三.锻造缺陷与分析

锻造所使用的原材料为铸锭、轧材、挤压材及锻造原材料。 轧材、挤压材和锻坯分别是对铸锭进行轧制、挤压和锻造加工而成半成品。 一般来说，锭的内部缺陷和表面缺陷的出现有时是不可避免的。 再加上锻造过程中锻造工艺的不完善，最终导致锻件存在缺陷。 简单介绍锻件常见的缺陷。

1 .由于原材料缺陷造成的锻件缺陷通常包括：

表面裂纹

表面裂纹多发生在轧制棒材和锻造棒材中，一般呈直线形状，与轧制或锻造的主要变形方向一致。 造成这种缺陷的原因很多，例如钢锭内的皮下气泡在轧制时向变形方向伸长的同时露出表面，向内部深处发展。 另外，如果轧制时坯料表面损伤，冷却时应力可能会集中，沿着损伤发生破裂等。 如果在锻造前不去除这样的裂纹，则锻造时可能会扩散而引起锻件的裂纹。

折叠

折叠的原因是轧制中金属材料在轧辊上的槽的定径不正确，或者在槽的磨损面上产生的毛刺在轧制时被卷入，形成与材料表面成一定倾斜角的折痕。 关于钢材，折痕内夹有氧化铁，周围有脱碳。 如果折叠在锻造前不去除，可能会引起锻件的折叠和破裂。

结疤

伤痕是在轧材表面的一部分区域可剥离的薄膜。

伤痕的形成，是铸造时钢水飞溅而凝结在钢锭表面，轧制时被薄膜压碎而贴在轧材表面的伤痕。 锻件经过酸洗清洗，薄膜剥落，成为锻件的表面缺陷。

层状断口

残端的特征是与残端或断面折断的石板、树皮非常相似。

断口多发生在合金钢(铬镍钢、铬镍钨钢等)中，在碳钢中也有发现。 这种缺陷的产生是因为钢中存在的非金属夹杂物、枝晶偏析、气孔孔洞等缺陷在锻造、轧制过程中沿轧制方向被拉伸，钢材呈层状。 如果杂质过多，则有因锻造而使层破裂的危险。 断口越严重，钢的塑性、韧性越差，尤其是横向力学性能低，钢材存在明显的层片缺陷即不合格

亮线(明区)

亮线是在纵向断裂面上结晶闪耀的具有反射力的细线，多贯穿整个断裂面，多发生在轴心部分。

亮线主要是合金偏析造成的。 微弱的亮线对力学性能影响不大，但严重的亮线会明显降低材料的塑性和韧性。

非金属夹杂

非金属夹杂物主要是熔炼或铸造的钢水冷却过程中成分之间或金属与炉气、容器之间的化学反应形成。 另外，在金属冶炼和铸造时，有时耐火材料会落到钢水中，形成夹杂物，这种夹杂物统称为炉渣。 在锻件横截面上，非金属夹杂物可呈点状、片状、链状或块状分布。 严重的异物容易引起锻件破裂和材料使用性能下降。

碳化物偏析

碳化物偏析常见于含碳量高的合金钢。 其特征是局部区域聚集了很多碳化物。 这主要是由于钢中莱氏体共晶碳化物和次生网状碳化物在开坯和轧制时不开裂、分布均匀所致。 碳化物偏析会降低钢的锻造变形性能，容易引起锻件的裂纹。 锻件热处理淬火时易局部过热、过烧、淬裂。

氧化镁铝合金膜

镁铝合金氧化膜一般多位于模锻件腹板上和分型面附近。 低倍组织呈微细裂口，高倍组织呈漩涡状，裂口特征可分为两类。 一个呈扁平片状，颜色银灰色，浅黄色至褐色，暗褐色； 其二，是小而密集发光的点状物体。

镁铝合金氧化膜是在熔铸中露出的钢水面与大气中的水蒸气或其他金属氧化物相互作用时形成的氧化膜，在转炉中卷入人类液体金属的内部而形成的。

锻件和模锻件中的氧化膜对纵向力学性能无明显影响，但会严重影响高度方向的力学性能，降低高度方向的强度性能，特别是高度方向的延伸率、冲击韧性和高度方向的耐腐蚀性能

白点

白点的主要特征是钢坯纵向断口有圆形或椭圆形银色斑点，横向断口有细小裂纹。 白点大小不等，长度为1~20mm或更长。 白点常见于镍铬钢、镍铬钼钢等合金钢，也见于普通碳钢，是其内部隐藏的缺陷。 白点是在氢和相变时组织应力和热应力的共同作用下产生的，钢中含氢量大，热压加工后冷却(或锻后热处理)过快容易产生。

用带白点的钢锻造的锻件在热处理时(淬火)容易发生龟裂，有时也会结块掉落。 降低白点钢的塑性和零件强度，是应力集中点，像切刀一样容易在交变载荷作用下产生疲劳裂纹，引起疲劳破坏。 所以锻造原料中绝对不允许白点。

粗晶环

粗晶环往往是镁铝合金和镁合金挤压棒材中存在的缺陷。

热处理后提供的铝、镁合金挤压棒材，其圆截面外层往往有粗晶环。 粗晶环的厚度从挤出时的始端到末端逐渐增加。 如果挤出时润滑条件良好，热处理后可以减小或避免粗晶环。 相反，环的厚度会增加。

粗晶环产生的原因与许多因素有关。 但主要因素是挤出过程中金属与挤出筒之间产生的摩擦。 由于这种摩擦，被挤出的棒材的横截面表层晶粒远大于棒材中心部晶粒的破碎程度。 但该区域受筒壁影响温度较低，挤压时不能完全再结晶，淬火加热时未再结晶的晶粒再结晶生长，吞噬再结晶的晶粒，在表层形成粗晶环。

有粗结晶环的原材料在锻造时容易破裂，如果锻件表层残留粗结晶，零件的性能会下降。

缩管残党

缩管残渣一般是钢锭冒口部分的集中缩孔没有切除干净，在坯料和轧制时留在钢材内部产生的。

缩管其馀区域一般表现为密集夹杂、疏松、偏析。 在横向低倍处出现不规则的褶皱间隙。 锻造或热处理时容易引起锻件的破裂。

2 .材料不齐全造成的缺陷及对锻件的影响

因材料不完备而产生的缺陷如下。

斜切

斜切在用锯床或压力机上下移动时，由于没有压紧棒材，坯料端面相对于纵轴线的倾斜量超过了规定的允许值。 严重斜切，在锻造过程中可能形成折叠。

素材的端部弯曲而带有毛刺

在用剪切机或冲床上下料时，由于剪片与切断模刃口间隙过大，或刃口不锋利，导致坯料在被切断前就弯曲了，导致部分金属被挤出人的刃口或模具的间隙，形成端部下垂毛刺。

有毛刺的布料在加热时容易引起局部过热、过烧，在锻造时容易发生折断和破裂。

坯料端面凹陷

在床上取料时，剪刀片之间的间隙太小，金属截面上下裂纹不重合，产生二次剪切，导致端部金属的一部分被拉伸，端面凹陷。 这种材料在锻造时容易折断和破裂。

端部裂纹

大截面合金钢和高碳钢棒材冷剪切时，剪切后3~4h多见端部裂纹。 主要是叶片单位压力过大，圆截面坯料压溃成椭圆形，导致材料产生较大的内应力。 挤压的端面会试图恢复到原来的形状，但由于内应力的作用，在切割材料后的几个小时内往往会出现裂纹。 材料硬度过高、硬度有偏差、材料偏析严重时也容易发生剪切裂纹。

有端部裂纹的原材料在锻造时裂纹会进一步扩大。

气体劈裂伤

气割裂纹一般位于坯料端部，原因是气割前原材料未预热，气割时产生组织应力和热应力。

有气体切割裂纹的原材料在锻造时裂纹会进一步扩大。 因此，请在锻造前事先将其去除。

凸芯裂纹

用车床下料时，棒材端面中心部位往往留有凸芯。 锻造过程中，由于凸芯截面小、冷却快，塑性低，但坯料基体部分截面大、冷却慢、塑性高。 因此，在截面急剧变化的交界处，成为应力集中的部位，再加上两个部分的塑性差较大，在锤击力的作用下，凸芯周围容易产生裂纹。

3 .加热工艺不当经常出现的缺陷

加热错误引起的缺陷分为以下几类

)氧化、脱碳、增碳和渗硫、渗铜等改变坯料外层组织化学状态的介质影响造成的缺陷；

)2)过热、过热、未热透过等由内部组织结构异常变化引起的缺陷；

(3)由于温度在面料内部分布不均匀，内应力(如温度应力、组织应力)过大会引起面料开裂等。

这里介绍其中常见的几个缺陷。

脱碳化

脱碳是指金属在高温下表层碳被氧化，表层碳含量比内部显著降低的现象。

脱碳层的深度与钢的成分、炉气的成分、温度和该温度下的保温时间有关。 在氧化性气氛下加热容易发生脱碳，高碳钢容易脱碳，含硅量高的钢也容易脱碳。

脱碳会降低零件的强度和疲劳性能，减弱摩阻力。

增加碳

用煤油炉加热的锻件，表面或部分表面往往会出现增碳现象。 增碳层的厚度达到1.5~1.6mm，增碳层的碳含量达到1% (质量分数)左右，局部碳含量超过2% (质量分数)，有时也会出现珠光体组织。

这主要是在燃油炉加热的情况下，当布料位置靠近燃油炉喷嘴，或者两喷嘴位于交叉喷射燃料的区域内时，油与空气混合不畅，导致燃烧不完全，从而在布料表面形成还原性渗碳气氛，产生表面增碳效果

增加碳会降低锻件的机械加工性，切削时容易打刃。

过热

过热是指金属原材料加热温度过高、在规定锻造热处理温度范围内停留时间过长、热效应引起的温升过高而引起的晶粒粗大化现象。

碳钢(亚共析或过共析钢)过热后往往会出现魏氏组织。 当马氏体钢过热时，往往会出现晶内组织，而模具钢往往以一次碳化物的角化为特征来判定过热组织。 钛合金过热后，出现了明显的相晶界和笔直细长的魏氏组织。 合金钢过热后的断口出现石状断口或棒状断口。 过热组织由于晶粒粗大，会引起力学性能降低，特别是冲击韧性。

一般过热的结构钢经过正常热处理(正火、淬火)后，组织得到改善，性能也得到恢复。 这种过热常常被称为不稳定过热。 合金结构钢严重过热一般经正火(包括高温正火)、退火或淬火处理后，过热组织无法完全消除，这种过热常被称为稳定过热。

烤得太久了

过烧是指金属坯加热温度过高或在高温加热区停留时间过长，炉中的氧和其他氧化性气体渗透到金属晶粒间的空隙中，与铁、硫、碳等氧化，形成易溶的氧化物共结晶，破坏晶粒间的联系，使材料塑性急剧烧得太多的金属在去除粗糙度时轻轻一击就会破裂，拔得太久的话会在烧得太多的地方横向破裂。

过热和过热没有严格的温度界线。 一般以有晶粒氧化和熔融为特征来判断过烧。 碳钢的情况下，过烧时晶界溶解，重度氧化学模具钢(高速钢、Cr12型钢等)过烧时，晶界溶解导致Healios飞溅。 镁铝合金过烧时出现晶界熔融三角部和再熔融球等。 锻件烧毁后，往往无可救药，不得不报废。

加热裂纹

加热截面尺寸大的钢锭、导热性差的高合金钢和高温合金坯料时，如果低温阶段的加热速度过快，由于坯料的内外温差大，会产生大的热应力。 此外，由于材料温度低，塑性差，当热应力值超过材料的强度极限时，会从中心向周围产生放射状的加热裂纹，导致截面整体破裂。

铜很脆

铜脆在锻件表面呈龟裂状。 高倍率观察时，淡黄色的铜(或铜的固溶体)沿晶界分布。

坯料加热时，如果炉内残留氧化铜屑，高温下氧化钢被还原为游离铜，熔融的钢原子沿着奥氏体晶界扩散，晶粒间的连接被削弱。 另外，钢中铜含量比较多[>； 2质量%]时，在氧化性气氛中加热时，在氧化铁皮下形成富铜层，引起钢的脆化。

4 .锻造工艺不当经常出现的缺陷

因锻造工序不完备而产生的缺陷通常如下

大晶粒

大晶粒通常是由锻造起始温度过高、变形程度不足、锻造终了温度过高、变形程度落入人的临界变形区域引起的。 镁铝合金变形程度过大，形成织构； 如果高温合金变形温度过低，则在形成混合变形组织时也有可能引起粗大晶粒

晶粒较大会降低锻件的塑性和韧性，疲劳性能明显下降。

晶粒不均匀

晶粒不均是指锻件部分晶粒特别粗大，部分部位小。 晶粒不均产生的主要原因是铸锭各处变形不均导致晶粒破碎程度不同，局部区域变形程度落于人临界变形区，高温合金局部加工硬化，淬火加热时晶粒局部粗大。 耐热钢及高温合金对晶粒不均匀特别敏感。 晶粒不均会明显降低锻件的耐久性、疲劳性。

冷硬现象

由于锻造变形时温度低或变形速度过快，以及锻造后冷却过快，再结晶引起的软化可能跟不上变形引起的强化(硬化)，热锻后在锻件内部部分残留冷变形组织。 这种组织的存在提高了锻件的强度和硬度，但降低了塑性和韧性。 严重的激冷现象有可能引起锻裂。

裂纹

锻造裂纹通常是由锻造时存在较大的拉伸应力、剪切应力或附加拉伸应力引起的。 发生裂纹的部位通常是坯料应力最大、厚度最薄的部位。 如果坯料表面和内部有微裂纹、坯料内有组织缺陷、热加工温度不当导致材料塑性下降、变形速度过快、变形程度过大，超过材料允许的塑性指针等，则粗拉、拉拔、冲孔、扩孔、弯曲、弯曲

裂缝

锻造裂纹在锻件表面呈浅裂纹状裂纹。 在锻件成形中受到拉伸应力的表面，例如在未填满的凸部或弯曲的部分，最容易发生这种缺陷。

引起龟裂的内因可能是多方面的：

)材料和Cu、Sn等易溶元素过多；

)高温下长时间加热时，钢材表面有铜析出、表面晶粒粗大化、脱碳或经过多次加热的表面；

)3)燃料硫含量过高，有硫渗入人的钢材表面。

毛刺破裂

锻造毛刺裂纹是指在模锻或切边过程中在分型面上产生的裂纹。 毛刺开裂的原因可能是：模锻操作过程中金属强力流动，出现了拉直现象。 镁合金模锻件边缘温度过低铜合金模锻件边缘温度过高。

分模线破裂

锻造模分型裂纹是指沿锻件分型面产生的裂纹。 原材料夹杂较多，模锻时向分型面的流动和集中或缩管残余往往在模锻时压坏人的飞边后形成分型面的裂纹。

折叠

锻造折叠是在金属变形过程中氧化的表层金属合流形成的。 它可以由两股(或多股)金属对流汇合形成； 一股金属的快速大量流动带着邻近部分的表层金属流动，两者可以汇合在一起； 也可以通过变形金属弯曲、回流来形成； 一些金属可以部分地变形，并被压在人的另一些金属内而形成。 折叠涉及坯料形状、模具设计、成型工艺安排、润滑情况、锻造实际操作等。

锻造折叠不仅减少了零件的承载面积，而且工作时此处的应力集中往往会成为疲劳源。

随大流

锻造流是流线分布不合适的形式。 在穿流区，原本分布在一定角度的流线合流形成穿流，穿流区内外的晶粒大小可能有较大差异。 漂流的发生原因与折叠相似，是由两种金属或一种金属携带另一种金属汇合而成，但漂流部分的金属仍然是一体的。

锻造流导致锻件力学性能下降，特别是皮带两侧晶粒差异较大时，性能下降明显。

锻件流线分布不畅

锻件流线分布不理想是指锻件低倍时出现流线断裂、逆流、涡流等流线扰动。 当模具设计不当或锻造方法选择不合理时，预制坯流线混乱； 由于操作人员的操作失误或模具的磨损导致金属产生不均匀的流动时，可以使锻件的流线分布不均匀。 流线不畅会降低各种力学性能，因此对重要锻件有流线分布要求。

铸造组织的残留

锻造组织的残留主要体现在以铸锭为原材料的锻件上。 铸态组织主要留在锻件难变形区。 锻造比不足和锻造方法不完善是铸造组织残留产生的主要原因。

锻造组织的残留会降低锻件的性能，特别是冲击韧性和疲劳性能等。

碳化物偏析水平不符合要求

锻造碳化物偏析水平的不合格主要出现在莱氏体模具钢中。 主要是锻件中碳化物分布不均匀，集中分布于大块状或呈网状。 造成这种缺陷的主要原因是原材料碳化物偏析水平差，再加上锻造时锻比不足，或者锻造方法不当导致具有这种缺陷的锻件在热处理淬火时局部过热，容易出现淬火裂纹。 的刀具和模具使用时要容易崩刃等。

带状组织

锻造带状组织是指铁素体和珠光体、铁素体和奥氏体、铁素体和贝氏体、铁素体和马氏体在锻件中呈带状分布的组织，它们多见于亚共折钢、奥氏体钢和半马氏体钢。 该组织是两相共存下锻造变形时产生的带状组织，会降低材料的横向塑性指针，特别是冲击韧性。 在锻造和零件的作业中，沿着铁素体带和二相的边界容易破裂的情况很多。

局部填充不足

锻造局部充填不足主要发生在肋、凸角、角、圆角部位，尺寸不符合图案要求。 锻造温度低，金属流动性差； 设备吨位不够或锤击力不够预制件设计不合理，毛坯体积或截面尺寸不合格； 压铸模镗孔沉积氧化皮或焊接变形金属。

压力不足

锻造不足是指与分型面垂直的方向的尺寸一般会变大，原因可能是锻造温度低。 设备吨位不足，锤击力不足或锤击次数不足。

错误移动

锻造偏差是指锻件沿分型面上半部分相对于下半部分的位移。 原因可能是：滑块(锤头)和导轨之间的间隙过大。 压铸模设计不合理，缺少消除偏差的锁口或导柱； 模具安装不良。

轴线弯曲

锻件轴线弯曲，与平面的几何位置有误差。 原因是锻件脱模时不注意； 切边时受力不均匀锻件冷却时各部分降温速度不同清洁和热处理不当。

5 .锻后冷却技术不当经常出现的缺陷

锻后冷却错误产生的缺陷通常有以下几种。

冷却裂纹

在锻造后的冷却过程中，锻件内部由于冷却速度过快而产生较大的热应力，可能因组织转变而产生较大的组织应力。 当这些应力超过锻件的强度极限时，锻件会出现光滑细长的冷却裂纹。

网状碳化物

锻造含碳量高的钢时，如果锻造停止温度高，冷却速度过慢，碳化物会沿晶界呈网状析出。 例如，轴承钢在870~770缓冷时，碳化物沿晶界析出。

网眼状碳化物在热处理时容易引起淬火裂纹。 另外，会恶化零件的使用性能。

6 .锻后热处理工艺不当经常出现的缺陷

锻造后热处理工序中不当产生的缺陷通常如下

硬度过高或硬度不够

锻造后热处理工艺不完善导致锻件硬度不足的原因有：淬火温度过低； 淬火加热时间过短回火温度过高多次加热造成锻件表面脱碳钢化学成分不合格等。

锻造后热处理工艺不当导致锻件硬度过高的原因有：正火后冷却过快； 正火或回火加热时间过短； 钢的化学成分不合格等。

硬度有偏差

锻造硬度不均的主要原因是热处理工艺规定不当，如单次装炉量过多、保温时间过短； 或加热造成锻件局部脱碳等。

7 .锻件清理工艺不当经常出现的缺陷

锻件清洁时产生的缺陷通常如下。

酸洗过度

酸洗过度会使锻件表面呈多孔状。 这种缺陷主要是酸深度过高、锻件在酸洗槽中停留时间过长、锻件表面不清洗、酸液残留在锻件表面造成的。

腐蚀破裂

马氏体不锈钢锻件锻造后有较大的残余应力时，酸洗时锻件表面容易出现细小网状的腐蚀裂纹。 如果组织粗大，裂纹的形成会更加加速。

四.精密锻造在汽车工业中的应用

近年来，精密锻造技术的迅速发展，推动了汽车制造业的进步。 锻件和温度锻件越来越多地用于汽车工业，产品形状越来越接近最终形状，精密锻造将随着未来技术和相关技术的进步而发展。 此外，基于降低生产成本、减轻产品重量、简化零件设计和制造、提高产品附加值等目的，金属塑性成形领域正在积极发展为高精度清洁形成技术。

净形式的定义如下

(1)相对于传统塑性成形( Plastic Forming )，成形工艺可以实现小后机加工，满足零件尺寸和公差要求。

)2)成型工序，无需后续机加工成型零件的部分重要位置，即可满足零件尺寸和公差要求。

)3)在与零件尺寸和公差相匹配的范围内，锻件无需后续机加工的成型工序。

金属塑性加工目前正向三个目标发展：

)1)产品的精密化(清洁零件开发)

)2)流程合理化(以最低投资成本和生产成本作为流程集成和应用的原则) )。

)3)自动化、省力化

来源：新材料在线

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