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锻造是金属最常用的工艺之一。它是一种热加工.简而言之，锻造可以赋予金属多种形状。它还可以赋予金属一些特殊性能。

用于锻造高温合金，需要注意的事情还有很多。由于高温合金的特殊性能，锻造高温合金时应注意温度、加热速率、锻造方法等诸多因素。

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在本文中，我们将首先介绍锻造和不同的锻造方法。接下来，我们将介绍锻造高温合金的难点和注意事项。相信这篇文章会帮助你对这个过程有更深入的了解。

锻造是一种古老的金属加工过程。这是通过对金属材料施加强大的压力将其变形成所需形状的过程。锻造通常发生在高温环境中，使金属更柔软，更容易变形。锻造可分为热锻和冷锻两种主要类型51漫画。

热锻是在高温下进行的，通常是当金属达到其可塑性最佳（重结晶温度）。金属被加热到高温，然后通过锤击或压力改变其形状。这种方法重新排列金属颗粒，增加它们的强度.

冷锻是在室温或略高温度下进行的锻造工艺。虽然冷锻通常比热锻需要更大的力，但它有助于生产更详细和准确的零件。冷锻还可以增加金属的强度并保持其特定的机械性能.

锻造广泛用于制造业，以生产从小型部件到大型结构的各种产品。这种古老而可靠的技术不仅提高了金属制品的质量和强度，还为我们日常生活中的许多物品提供了坚固耐用的基础。

自由模锻是指使用大模具冲出特定形状。首先，将金属块加热，然后将其放置在大模具上。模具的两侧打开并形成一个“开口”。然后用巨大的力快速闭合模具。这会将金属挤压成所需的形状。自由模锻通常用于制造相对简单、大批量的产品，例如汽车零部件。

闭式模锻涉及在两个模具之间夹住一块金属。金属块被加热并放置在两个形状互补的模具之间，就像两块拼图一样。模具组合在一起，将金属塑造成设计的形状。闭式模锻通常用于制造更复杂和精确的产品，因为模具的形状可以更加详细和复杂。例如，飞机发动机零件可以通过闭模锻造制造。

闭式模锻的优点是精度最高，节省的材料最多，可以制造小型或高精度零件。缺点是模具最昂贵、最复杂，需要严格控制毛坯的尺寸和位置。

高温合金的合金化程度高于普通合金不锈钢和碳钢.换句话说，高温合金含有更多的化学元素，具有更复杂的成分.

这些元素被添加到高温合金中有两个目的：固溶强化和降水强化.这两种效果都会降低合金的塑性。

由于锻造主要在高温下进行，高温合金在高温下也会发生固溶强化和析出强化。因此，它们在高温下的塑性低于普通金属，高温合金的锻造将更加困难。

为沉淀强化合金，建议在析出相固溶温度以上锻造，以提高锻造时的塑性。下表显示了不同 Nimonic 合金的沉淀元素量及其溶解温度。

在之前的文章中，我们提到过，热加工的温度范围需要控制在初始熔化温度以下和再结晶温度以上。

首先，高温合金中有一些元素的熔点较低，例如铝和钛.它们显著降低了熔点高温合金。此外，微量元素（如磷,硅,硫和硼也会降低合金的熔点。因此，大多数高温合金的初始熔化温度较低。下表显示了合金的初始熔化温度与铝和钛含量之间的关系：

其次，高温合金中存在大量的固溶强化元素。这些元素增加了原子之间的结合力，使原子更难扩散。因此，高温合金的再结晶温度较高。下表显示了固溶体元素量对再结晶温度的影响：

综上所述，高温合金的再结晶温度较高，初始熔化温度较低。因此，其热工作温度范围较窄。这使得锻造过程中高温合金的温度更难控制。

高温合金中合金元素的数量越多，也导致其导热性较低。加热时，经常会出现温度不均匀的情况。

这种情况首先会导致合金内部的晶体结构不均匀。这对合金的性能有不利影响。

更严重的是，合金温度不均匀会导致合金内部膨胀应力不一致，这很容易导致合金内部出现裂纹。

因此，加热时应控制高温合金的加热速度，以使合金内部的温度更加均匀。

上面我们介绍了高温合金的热加工温度范围非常窄。因此，在锻造时应更加小心地确定更合适的锻造温度。同时，在锻造过程中需要避免温度的剧烈变化。

此外，在锻造和加热时，应严格控制合金的加热速度，以避免裂缝由合金内部温度不均匀引起。锻造完成后，材料的冷却速度也应尽可能慢，以获得更均匀的结构。

因为高温合金在高温下具有较低的塑性。在锻造过程中，如果变形过大，很容易导致材料脆性断裂。

根据等级的不同，高温合金的锻造变形应控制在 3% 至 25% 的范围内。

对于某些特定的高温合金，晶粒尺寸也是一个重要的指标。在这种情况下，锻造变形量需要尽可能高，但仍需要控制在合理的范围内。在最终锻造变形过程中，较低的加热温度和较大的变形程度有利于获得均匀细小的晶粒组织。

由于高温合金具有低塑性和高强度，因此在相同的锻造压力下更难变形。因此，高温合金应使用更大吨位的压力加工设备。影响锻造压力的主要参考指标是抗张强度和屈服强度.

对于模锻，如果设备产能不足，应适当提高锻造温度，以降低锻造压力。

热作的特点之一是它同时具备加工硬化和再结晶效应，这是两种完全相反的效果。简单地说，加工硬化会增加材料的强度并降低材料的塑性，而再结晶会增加塑性并降低材料的强度。

因此，在锻造时，应同时考虑这两种影响，以实现材料性能的最佳平衡。变形速度是关键。以下是变形速度的三种情况：

• 在非常低的变形速度下，再结晶有足够的时间来抵消加工硬化。在这种情况下，材料更具塑性，强度较低。
• 当变形速度增加时，再结晶没有时间消除加工硬化的影响。在这个速度下，材料更坚固，塑料更少。
• 当变形速度进一步增加时，变形会产生内部热效应，从而增加再结晶速率。这种情况反过来又允许材料获得平衡的性能。

锻造时，一般采用第三变形速度。在热轧中，通常使用第一变形速度。它们都可以实现相对稳定的性能。

锻造和铸造有什么区别？

锻造和铸造是两种不同的金属加工方法。锻造是通过压力使金属塑性变形的过程，而铸造是将金属熔化并倒入液态并凝固成型的过程。
锻造的优点是可以消除金属内部的缺陷，细化晶粒，提高强度和塑性。锻造的缺点是不能生产形状复杂的零件，成本较高，工艺要求也较高。
铸造的优点是可以生产形状复杂的零件，成本更低，工艺更简单。铸造的缺点是容易出现夹杂物、缩孔、偏析等缺陷，组织粗糙。

锻造和热轧有什么区别？

热轧是通过压力机挤压加热的钢锭的过程。
与锻造相比，热轧具有成本更低、效率更高、能够生产大型金属材料等优点。热轧的缺点是表面质量差，容易产生氧化皮，精度较低，性能较低。

什么时候需要使用锻造工艺？

一般来说，锻造工艺适用于要求高强度、高韧性和高可靠性，如发动机轴、齿轮等。锻造还可以生产形状复杂的零件。