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温度，T
共晶点
铁素体 0.15 碳钢
铸铁
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一、始锻温度 ● 保证无过烧； ● 低于固相线150-250℃； ● 考虑材料种类（钢锭、钢材） ● 考虑打击速度（高速成形的热效应）。
晶粒之间失去联系，材料失去塑性和强度
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2、防止过烧的措施
遵守加热规范 控制加热温度 特别要控制出炉温度及在高温时的停留时间
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五、裂纹 （受力导致开裂） 开裂原因？
1、温度应力 2、组织应力 3、残余应力
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1、温度应力
坯料加热过程中，因温度场分布不均匀，造成坯 料各处的不均匀膨胀，从而在坯料各部分之间产生了 相互制约的内应力（温度应力）。
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3-3 金属的加热规范
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几个概念：
1）装炉温度 2）加热速度 3）均热保温 4）加热时间 5）始锻温度、终锻温度、锻造温度范围
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3-4 锻造温度范围的确定
基本原则： 合理的锻造温度范围，应保证金属具有良好的塑
性和较低的变形抗力。并在此条件下尽量扩大锻造温 度范围，以减少加热火次。 ● 具体锻造温度范围应根据铁碳相图来确定
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火焰 加热
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火焰 加热
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2、电加热
优点：劳动条件好，便于实现机械化自动化， 升温快，加热质量容易控制
缺点：适应性差，设备复杂，费用高
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电加热分类、各自的应用范围
电加热
电阻加热
感应加热
电阻炉加热 接触电加热 盐浴炉加热 工频 中频 高频
高频：100K-1000K Hz 工频：50 Hz 中频：500-10K Hz
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钢的化学成份： ⑴ 含碳量大于0.3%氧化皮减少（C 与O 反 应生成还原性气体CO）； ⑵ 合金元素：Cr、Ni、Al、Mo能减缓氧化 (生成致密的氧化膜，透气性小），Ni、 Cr含量为13-20%则几乎无氧化。
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3、防止氧化的措施
氧化需要时间和氧化性气氛…… 快速加热 保护介质加热
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影响塑性的因素
应力状态对材料塑性的影响 变形温度的影响 应变速率的影响
二、加热方法 1、火焰加热（利用燃料燃烧产生的热量）
炉子结构：煤炉（偏拱反射炉，水封出渣）、油 炉、煤气炉（室状炉） 优点：燃料来源方便，加热炉结构简单，修造容 易，成本低，加热适应性强（钢、铝、铜……） 缺点：加热质量差，热效率低，劳动条件差
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2、影响脱碳的因素
加热温度：随温度升高，脱碳速度增加； 加热时间：时间越长，脱碳层越厚； 炉气成分：炉气中脱碳能力最强的是H2O，其次CO2 和O2，最后H2，而CO的含量增加可减少脱碳。 钢的化学成份―→
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钢的化学成份 C、W、Al 加剧脱碳； Cr、Mn 阻止脱碳； Si、Ni、V无影响。
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3-2 加热时产生的缺陷及防止措施
表层缺陷：氧化、脱碳、裂纹 内部缺陷：过热、过烧、裂纹
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一、氧化
钢在加热时，表面上的合金元素与炉气中的氧化 性气体（O2，CO2，H2O和SO2）发生化学反应，形成氧 化皮。
氧化实质上是一种扩散过程：铁以离子状态从内 部向表面扩散，氧以原子状态吸附到钢坯表面，并向 内部扩散。
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2、组织应力（相变应力）
具有相变的材料在加热过程中，表层先相变，心 部后相变，且相变前后组织的比容发生变化，由此引 起的应力叫组织应力。
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加热过程中随着温度升高，表层先相变，由珠光 体转变为奥氏体，比容减小，表层受拉心部受压。此 时组织应力与温度应力反向，使总的应力数值减小。
随着温度的继续升高，心部相变，此时组织应力 心部受拉表层受压。组织应力方向与温度应力相同， 使总的应力数值增大，但此时钢料已接近高温，一般 不会造成开裂。
24Leabharlann 3、防止过热的措施严格控制加热温度 尽量缩短高温保温时间 锻造时要有足够的塑性变形量
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四、过烧
当金属加热到接近其熔化温度时，并在此温度下 停留过长的时间，不仅晶粒粗大，而且晶界发生局部 熔化，氧化性气体进一步侵入晶界，使晶间物质氧化 ，形成易熔共晶氧化物，破坏晶粒间的结合。
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1、过烧的危害
二、脱碳
加热时钢料表面的 C和炉气中的氧化性气体(O2， H2O，CO2等)及某些还原性气体（如H2 )发生反应，造 成钢料表面含碳量的降低，其实质是高温下钢中的C与 H或O反应，生成CH4或CO 。
H2O+Fe3C→3Fe+CO+H2 CO2+Fe3C→3Fe+2CO
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1、脱碳的危害
使锻件表面变软，强度和耐磨性降低
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3、防止脱碳的措施
脱碳需要时间和氧化性气氛…… 快速加热 保护介质加热
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三、过热
当加热温度超过始锻温度或在高温下停留 时间过长，便产生奥氏体晶粒急剧长大，这种 晶粒粗大的现象叫做过热。
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1、过热的危害
力学性能降低（尤其是冲击韧性ak）
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2、挽救措施
二次锻造 热处理
一般来说，过热组织可以通过足够大的塑性变形 来消除，或通过热处理（正火、淬火、反复正火、反 复淬火）来消除。
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1、氧化的危害
造成金属烧损，每加热一次烧损1.5-3% 增加清理工序及清理设备 影响锻件质量及尺寸精度 降低模具寿命、降低切削刀具寿命
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2、影响氧化的因素
加热温度：温度越高氧化越重； 加热时间：加热时间越长，氧化越严重； 炉气成份：氧化性、中性、还原性气氛； 钢本身的几何形状：表面积大则氧化重； 钢的化学成份―→
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3-1 锻前加热
一、加热的目的
提高金属的塑性，降低其变形抗力。 趁热打铁才能成功？ ● 加热很重要，但并非必需； 回复与再结晶 ● 加热缺陷、热胀冷缩（降低锻件尺寸精度）； ┖→冷成形工艺（冷锻、冷镦、冷挤…）
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塑性指金属在外力作用下发生永久变形而不破 坏其完整性的能力；塑性高，金属具有的塑性成形 适应能力强，可产生的塑性变形大。对金属施加的 外力称为变形力；金属抵抗变形的力称为变形抗力， 它反映金属变形的难易程度。
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3、残余应力
钢锭在凝固和冷却过程中，由于外层和中心冷却 次序不同，各部分间的相互牵制而产生。
外层冷却快，中心冷却慢，因此外层为压应力， 中心部分为拉应力。
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注 意：
1） 钢料加热时，特别是在500-550℃以下加热 时，此时钢的塑性差，温度应力较大，应避免加热速 度过快，以免开裂。
2） 对于尺寸大的钢锭和导热性差的高合金钢， 低温阶段必须缓慢加热。