锻造技术是工业生产中常见的加工方法。锻造机械用于对金属坯料施加压力以产生塑性变形，从而获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件。在锻造过程中，它可以消除冶炼过程中产生的铸态气孔等缺陷，并优化微观结构。同时，由于保留了完整的金属流线，锻件的机械性能通常优于相同材料的铸件。

影响锻造性能的因素

1、金属结构

金属的延展性因其内部结构而异。纯金属和单相固溶体合金具有良好的塑性和锻造性能；当钢中存在碳化物和多相组织时，锻造性能变差；等轴晶粒均匀细小的金属的锻造性能优于粗晶粒铸态柱状晶；当钢中存在网状次生渗碳体时，钢的塑性将大大降低。

2、化学成分

不同化学成分的金属具有不同的锻造性能。纯金属的锻造性能优于合金。钢的碳含量对钢的延展性有很大影响。碳含量低于0.15%的低碳钢主要为铁素体（含少量珠光体），塑性良好。随着碳含量的增加，钢中珠光量也逐渐增加，甚至出现硬脆网状渗碳体，使钢的塑性降低，塑性成形性越来越差。合金元素会形成合金碳化物和硬化相，这会增加钢的塑性变形抗力，降低钢的塑性。通常，合金元素含量越高，钢的塑性成形性越差。杂质元素磷会使钢出现冷脆性，硫会使钢出现热脆性，这会降低钢的塑性成形性。

3、应力状态

不同压力处理方法在材料中产生的应力的大小和性质不同。在三维应力状态下，压应力的数量越多，塑性越好；拉应力的数量越多，塑性越差。原因是金属材料中总是存在微孔或裂纹等缺陷。在拉应力的作用下，缺陷处会发生应力集中，使缺陷扩大甚至破坏，使金属失去塑性；压应力减小了金属中的原子间距，并且不容易扩展缺陷，因此金属的塑性将得到改善。

4、变形速度

变形速度是单位时间内的变形程度。它对延展性的影响是矛盾的。一方面，随着变形速度的增加，金属在冷变形过程中的冷变形强化趋于严重，表明金属的塑性降低，变形抗力增加；另一方面，在金属变形过程中，塑性变形消耗的部分能量转化为热能。当变形速度很高时，热能耗散得太晚，这将提高变形金属的温度。这种现象被称为“热效应”。变形速度越大，热效应越明显，有利于提高金属塑性，降低变形抗力，改善锻造性能。然而，除高速锤锻外，一般压力加工中的变形速度不能超过C点的变形速度，因此热效应现象不会影响可锻性。因此，对于塑性较差的材料或大型锻件，较好采用较小的变形速度。如果变形速度过快，将发生不均匀变形，导致局部过度变形和裂纹。

5、变形温度

随着温度的升高，原子动能增加，这削弱了原子之间的吸引力，并减少了滑动所需的力。因此，塑性增加，变形阻力降低，金属的锻造性能得到改善。当变形温度高于再结晶温度时，通过再结晶软化不断消除加工硬化，进一步提高金属的锻造性能。但是，如果加热温度过高，晶粒会快速长大，导致金属塑性降低，锻造性能下降。这种现象被称为“过热”。如果加热温度接近熔点，晶界将氧化甚至熔化，导致金属的塑性变形能力完全消失。这种现象被称为“过度燃烧”。如果钢坯过度燃烧，则将其丢弃。因此，加热应控制在一定范围内。金属锻造加热期间允许的较高温度称为初始锻造温度，停止锻造的温度称为较终锻造温度。

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