鍛造技術是工業生產中常見的加工方法。鍛造機械用于對金屬坯料施加壓力以產生塑性變形，從而獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸的鍛件。在鍛造過程中，它可以消除冶煉過程中產生的鑄態氣孔等缺陷，并優化微觀結構。同時，由于保留了完整的金屬流線，鍛件的機械性能通常優于相同材料的鑄件。

影響鍛造性能的因素

1、金屬結構

金屬的延展性因其內部結構而異。純金屬和單相固溶體合金具有良好的塑性和鍛造性能；當鋼中存在碳化物和多相組織時，鍛造性能變差；等軸晶粒均勻細小的金屬的鍛造性能優于粗晶粒鑄態柱狀晶；當鋼中存在網狀次生滲碳體時，鋼的塑性將大大降低。

2、化學成分

不同化學成分的金屬具有不同的鍛造性能。純金屬的鍛造性能優于合金。鋼的碳含量對鋼的延展性有很大影響。碳含量低于0.15%的低碳鋼主要為鐵素體（含少量珠光體），塑性良好。隨著碳含量的增加，鋼中珠光量也逐漸增加，甚至出現硬脆網狀滲碳體，使鋼的塑性降低，塑性成形性越來越差。合金元素會形成合金碳化物和硬化相，這會增加鋼的塑性變形抗力，降低鋼的塑性。通常，合金元素含量越高，鋼的塑性成形性越差。雜質元素磷會使鋼出現冷脆性，硫會使鋼出現熱脆性，這會降低鋼的塑性成形性。

3、應力狀態

不同壓力處理方法在材料中產生的應力的大小和性質不同。在三維應力狀態下，壓應力的數量越多，塑性越好；拉應力的數量越多，塑性越差。原因是金屬材料中總是存在微孔或裂紋等缺陷。在拉應力的作用下，缺陷處會發生應力集中，使缺陷擴大甚至破壞，使金屬失去塑性；壓應力減小了金屬中的原子間距，并且不容易擴展缺陷，因此金屬的塑性將得到改善。

4、變形速度

變形速度是單位時間內的變形程度。它對延展性的影響是矛盾的。一方面，隨著變形速度的增加，金屬在冷變形過程中的冷變形強化趨于嚴重，表明金屬的塑性降低，變形抗力增加；另一方面，在金屬變形過程中，塑性變形消耗的部分能量轉化為熱能。當變形速度很高時，熱能耗散得太晚，這將提高變形金屬的溫度。這種現象被稱為“熱效應”。變形速度越大，熱效應越明顯，有利于提高金屬塑性，降低變形抗力，改善鍛造性能。然而，除高速錘鍛外，一般壓力加工中的變形速度不能超過C點的變形速度，因此熱效應現象不會影響可鍛性。因此，對于塑性較差的材料或大型鍛件，較好采用較小的變形速度。如果變形速度過快，將發生不均勻變形，導致局部過度變形和裂紋。

5、變形溫度

隨著溫度的升高，原子動能增加，這削弱了原子之間的吸引力，并減少了滑動所需的力。因此，塑性增加，變形阻力降低，金屬的鍛造性能得到改善。當變形溫度高于再結晶溫度時，通過再結晶軟化不斷消除加工硬化，進一步提高金屬的鍛造性能。但是，如果加熱溫度過高，晶粒會快速長大，導致金屬塑性降低，鍛造性能下降。這種現象被稱為“過熱”。如果加熱溫度接近熔點，晶界將氧化甚至熔化，導致金屬的塑性變形能力完全消失。這種現象被稱為“過度燃燒”。如果鋼坯過度燃燒，則將其丟棄。因此，加熱應控制在一定范圍內。金屬鍛造加熱期間允許的較高溫度稱為初始鍛造溫度，停止鍛造的溫度稱為較終鍛造溫度。

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