第章锻造的加热
第九章 热锻工艺概述
二、剪切
在剪切机上进行，剪断直径为200mm以下的钢坯。
特点： 配置自动送料出料机构， 劳动条件好，生产效率高； 提高材料的利用率； 剪切端面质量较差。
三、折断：在水压机或曲柄压力机上进行。（如图9-1）
适用于硬度较高的高 碳钢及高合金钢。加热 温度为300～400℃。
四、砂轮切割 在砂轮切割机上进行。切割直径在40mm以下的金属毛坯。
（3）电阻炉加热
利用电流通过炉内的电热体产生的能量，加热炉内的金属坯料 特点：对毛坯适应范围较大；便于实现保护气体 进行少无氧化加热；热效率低，加热温度受电热 体的限制。
电热体：
金属电热体： 铁铬铝合金（Cr25Al5，Crl7Al5，Crl3Al4） 镍铬合金（Cr20Ni80，Crl5Ni60）
数字化主要体现在对锻造过程和产品品质、成本、效益的预测和可 控程度。
实用中已对汽车发动机连杆精密锻造、汽轮机和压缩机叶片辊锻－ 模锻的工艺过程和模具设计制造应用了CADCAM一体化技术，如下图 所示：
计算机辅助设计系统（CAD）和辅助制造系统（CAM ）结合，便构成了自动控制集成系统，即由计算机控制的自 动化信息流对锻件的工艺过程设计、锻模的机械加工、装配 、检验和管理进行连续处理，并且发展到以它为中心的锻件 、锻模设计制造和锻造过程模拟(CAE)一体化的自动控制系 统。
扩展阅读：锻造技术发展的未来
1. 数字化塑性成形技术 锻造技术发展的未来是锻造技术数字化。 发达国家重视锻造业的发展，不仅着眼于锻造业在本国工业产值中
所占比例、对国民经济的贡献、就业安排，而且更重视锻造行业为新技 术、新产品的开发和生产提供重要的物质技术，把锻造行业看成是经济 高级化不可缺少的战略性产业。
１．50年代后，锻造生产得到迅速发展。
锻造工艺过程及模具设计第3章锻造的加热
3.6.2 锻件的冷却规范
1．空冷 ：在空气中冷却，速度较快 。
2．坑（箱）冷：锻件锻后放到地坑 或铁箱中封闭冷却，或埋入坑中砂 子、石灰或炉渣内冷却。
3．炉冷：锻件锻后直接装入炉中按 一定的冷却规范缓慢冷却。
3.7 中小钢锻件的热处理
3.7.1 退火 退火是将钢加热到一定的温度，保温
1）反应是可逆反应，向右：氧化反应，向左：
还原反应。 2）加热时，与空气消耗系数有关。
空气消耗系数：又称空气过剩系数，是燃料燃 烧实际供给的空气量与理论计算空气量之比。 3）空气充足时，炉气呈氧化性，空气不足时， 炉 气呈还原性。 4）控制反应前后的生成物与反应物的浓度比。
炉气和被加热钢材的平衡图如下：
• 电热体材料：铁铬铝合金 镍铬合金 碳化硅元件 二硅化钼
图3.1 电阻炉原理图 1－电热体 2－坯料 3－变压器
●盐浴炉加热原理： 电流通过炉内电极产生
的热量把导电介质——盐熔 融，通过高温介质的对流与 传导将埋入介质中的金属加 热。 ●盐浴炉的分类：按照热源的 位置分外热式和内热式。 ●盐浴炉加热的优点：
、
辐射加热坯料。
燃料来源方便、加热炉修造容易、
加热费低、适应性强。
缺点：：劳动条件差，加热速度慢， 质量低、热效率低。
应用范围：大、中、小型坯料。
2 电加热 利用电能转换热能来加热坯料。
1）电阻加热 电阻加热与火焰加热原理相同，根据
发热元件的不同分为： 电阻炉加热、 盐浴炉加热、接触电
加热
• 电阻炉加热原理：利用电 流通过炉内的电热体产生 的能量，加热炉内的金属 坯料。原理如图3.1。
升温快、加热均匀，可 以实现 金属坯料整体或局 部的无氧化加热。 ●盐浴炉加热的缺点：
锻造加热规范
1 范围本规范规定了本厂生产、供本厂锻造用的电炉锭、电渣锭与钢坯炉窑加热工艺的编制要素、导则和方法。
本规范适用于冷热钢锭于钢坯。
2 引用标准下列标准所包含的条文，通过本标准中引用而构成本标准的条文。
本标准出版时所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
DYⅡ-39-93 热送钢锭冷处理工艺守则DYⅡ-3-39 水压机自由锻锻后冷却及锻后热处理工艺守则QGSHYZ 22-93 热加工工艺文件制定规程3 名词说明和定义钢锭和钢坯钢锭锭身锻比<的成钢锭，锭身锻比≥的称钢坯。
（简称“锭”、“坯”）冷、热锭（坯）装炉时锭{坯}表面温度<400℃（且内部温度肯定低于表面温度）的称冷锭（坯），表面温度≥400℃（且内部温度肯定高于表面温度）的称热锭（坯）。
表面温度以钢锭冒口端进锭身200mm凹（圆）面处、坯料离端口200mm平面处的实际温度为准。
锻造温度保温时间指炉温（一般指炉窑顶部电偶所测温度）进入工艺规定温度公差范围、开始保持此温度，使钢锭（坯）变形区与此温度趋于基本一致所需时间。
最少保温时间指钢锭（坯）在进行表面区域变形或精锻（如倒棱、滚圆、校直、整型等）前加热到锻造温度时开始保温所需的最少时间。
普通保温时间指钢锭（坯）在进行常规锻造或粗锻（如拔长、冲孔、平整、剥边、扭曲、错移、弯曲等等）前加热到锻造温度时开始保温所需时间。
但镦粗须在此保温时间基础上延长20%。
4 要素确认按本规范编审有关钢锭（坯）的加热工艺前，一般应确定下列基本要素锻造工艺和产品技术质量要求；钢锭（坯）的规格、质量、形状、及其相关现状；加热炉规格及其工作可靠性；装炉单、装炉方式和合炉要求；有关作业方法及其有效性；测温形式及显示的正确，及时，统一性；工装，附件的匹配；作业环境适应性。
5 钢锭（坯）加热曲线和应用导则钢锭（坯）锻造温度范围分三类控制，见表3。
冷锭（坯）加热见表4、表5。
第10章锻造（自由锻造工艺规程的编制及举例）
第十章锻压章节重点本章重点介绍了锻压的分类、特点、应用塑性变形对金属组织和性能的影响自由锻的主要工序及工艺要点锻压件的特点及应用。
学习目标1了解锻压的分类、特点、应用。
2理解塑性变形对金属组织和性能的影响常用金属的锻压性能。
3了解自由锻的主要工序及工艺要点识读锻件图、坯料的质量和尺寸、锻造工序、加热和冷却规范、锻造设备等会画简单锻件图。
4了解其他常用锻压方法的特点及应用、锻压技术发展趋势。
5初步具备合理选择典型零件的锻压方法、分析锻件结构工艺性具有锻件质量与成本分析的初步能力。
第一节锻压的基本知识一、锻压的概述【锻压】是指对坯料施加压力使其产生塑性变形改变尺寸、形状及改善性能用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。
它是锻造和冲压的总称。
锻压包括轧制、挤压、拉拨、自由锻造、模型锻造、冲压等加工方法其典型工序实例如图所示。
常用的锻压加工方法锻压加工是以金属的塑性变形为基础的各种钢和大多数非铁金属及其合金都具有不同程度的塑性因此它们可在冷态或热态下进行锻压加工而脆性材料如灰铸铁、铸造铜合金、铸造铝合金等则不能进行锻压加工。
金属锻压加工的主要特点: 优点1 能改善金属内部组织提高金属的力学性能。
2 节省金属材料。
与直接切削钢材的成形相比还可以节省金属材料的消耗而且也节省加工工时。
3 生产效率较高。
如齿轮轧制、滚轮轧制等制造方法均比机械加工的生产率高出几倍甚至几十倍以上。
缺点: 1 不能获得形状很复杂的制件其制件的尺寸精度、形状精度和表面质量还不够高 2 加工设备比较昂贵制件的成本比铸件高。
二、金属的塑性变形金属在外力作用下将产生变形其变形过程包括弹性变形和塑性变形两个阶段。
【弹性变形】是指除去外力后物体完全恢复原状的变形。
【塑性变形】是指作用在物体上的外力取消后物体的变形不完全恢复而产生的永久变形。
塑性变形不仅能用于成形加工还会对金属的组织和性能产生很大影响。
一塑性变形的实质1 单晶体的塑性变形单晶体的变形方式有滑移和孪生两种。
锻造_热处理实验报告
一、实验目的1. 理解锻造与热处理的基本原理及其在金属材料加工中的应用。
2. 掌握锻造工艺参数对材料组织与性能的影响。
3. 学习使用锻造设备和热处理设备，了解其操作流程。
4. 通过实验，分析锻造热处理对材料微观组织、力学性能的影响。
二、实验仪器与材料1. 仪器：锻造设备（锤、钳、模具等）、加热炉、冷却设备、金相显微镜、洛氏硬度计、抛光机、腐蚀剂等。
2. 材料：碳钢、合金钢等金属材料。
三、实验原理1. 锻造：通过高温加热使金属塑性增加，在外力作用下改变其形状和尺寸的加工方法。
2. 热处理：通过加热、保温和冷却，使金属内部组织发生变化，从而改变其性能。
四、实验步骤1. 锻造工艺（1）将金属加热至适宜温度（通常为金属熔点的70%左右）。
（2）将加热后的金属放入模具中，进行锻造操作。
（3）根据需要，对锻造后的工件进行热处理。
2. 热处理工艺（1）将锻造后的工件加热至适宜温度（通常为Ac3以上30～50℃）。
（2）保温一段时间，使工件内部组织达到均匀状态。
（3）以适当的冷却速度冷却工件，使其组织发生转变。
五、实验结果与分析1. 金相组织观察通过金相显微镜观察锻造热处理后的工件组织，分析其微观结构变化。
2. 力学性能测试使用洛氏硬度计测试工件的硬度，分析热处理对硬度的影响。
3. 性能分析根据实验结果，分析锻造热处理对工件组织、性能的影响。
六、实验结论1. 锻造热处理可以显著改善金属材料的组织结构和性能。
2. 锻造工艺参数（如加热温度、保温时间、冷却速度等）对工件组织、性能有显著影响。
3. 通过合理的锻造热处理工艺，可以提高金属材料的强度、硬度、韧性等性能。
七、实验注意事项1. 锻造过程中，应严格控制加热温度、保温时间和冷却速度，以获得理想的组织结构。
2. 热处理过程中，应选择合适的加热炉和冷却设备，确保工件温度均匀。
3. 在实验过程中，应注意安全，防止烫伤、火灾等事故发生。
八、实验总结本次实验使我们对锻造热处理工艺有了更深入的了解，掌握了锻造工艺参数对材料组织、性能的影响。
第3章 锻造的加热规范
3.4.1 装炉温度
装炉温度可按温度应力和坯料断面最大允许温差［Δt］ 来确定。根据对加热温度应力的理论分析，计算式为 ［Δt］=1.4×［σ］βE 式中，［Δt］是圆柱体坯料表面与中心的最大允许温差 (℃)；［σ］是许用应力(MPa)，可按相应温度下的抗拉 强度计算；β是线膨胀系数(℃-1)；E是弹性模量(MPa)。
1.钢锭和大钢坯的加热规范
(1) 冷锭加热规范 冷锭加热的关键在低温阶段，在此阶段必须
限制装炉温度和加热速度。 (2) 热锭加热规范 热锭的加热规范主要取决于它的断面尺寸， 而与化学成分无关。
3Z21.TIF
3Z22.TIF
图3-23
5.5t 25Cr2MoVA热锭加热规范
3.5 金属的少无氧化加热
损率有所下降，这是因为在高碳钢中反应生成了较多CO而降低
了氧化铁的生成量。
图3-4
氧化皮形成过程示意图
表3-2 采用不同加热方法时钢的一次烧损率
表3-3 大钢锭加热时表面的烧损
图3-5
加热温度对氧化的影响
图3-6
加热时间对氧化的影响
2.脱碳
(1) 炉气成分 炉气成分中的H2O、CO2、O2都能引起脱碳。
最大可能的加热速度是指炉子本身可能达到的最大加热速度。其取决于 炉子结构、燃料种类、燃烧情况、坯料的形状尺寸及其在炉中的摆放方 法等。 坯料允许的加热速度是指为保证坯料加热质量及完整性所允许的最大加 热速度，受加热时产生的温度应力的限制，与坯料的导温性、力学性能 及坯料尺寸有关。 根据加热时坯料表面与中心的最大允许温差而确定的圆柱体坯料最大 允许加热速度可按下式计算，即
图3-11
MB5镁铝二元合金相图
图3-12
MB5合金的塑性图
锻造加热中频炉
22
它以纯水（软化水）为冷却介质，以蛇形铜管为散热器，全封闭式 循环水，利用风机的作用将热量带走，必要时还可以通过喷淋器喷 水增强冷却效果。回水总管安装了水温传感器，运行时可对冷却效 果进行全过程控制。它冷却原理如图示： 4.3、 FL-350B软水冷却机技术参数：
23
4.4冷却器配套范围： 壳体 冷却器 风机 1套 1套 1台 （镀锌面板） （紫铜管） （铝合金叶片）
8
节能型锻造加热中频炉显著优点： 1、与传统加热手段相比较（油、煤、气），具有环保、节能、操作方 便、劳动强度低的显著优点； 2、与可控硅中频相比较节能10%~30%，对电网没有谐波干扰； 3、与电阻炉相比较节能50%~60%； 4、对客户产品具有加热快、受热均匀、无氧化层、产品质量好等优点； 5、感应器由变压器隔离，非常安全。 6、环保：没有污染、噪声和粉尘。 7、适应性强：能加热各种形状不同的工件。 8、设备占地小，不足两平方米，方便客户最大限度利用生产空间。
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锻造加热中频炉与煤炉相比，工人不会再受炎炎烈日下煤 炉的烘烤与烟熏，更可达到环保部门的各项指标要求，同 时树立公司外在形象与锻造业未来的发展趋势。感应加热 是电加热炉中最节能的加热方式由室温加热到1100℃的吨 锻件耗电量小于360度。 锻造加热中频炉锻造成形工艺包含变形体式格局、变形水 平、变形温度、变形速率、应力状况、工模具的情兄和滑 腻条件等，如果成形工艺不当，将引起晶粒不均、各种裂 纹、折叠。
锻造加热中频炉生产线主要由两 大部分组成，包括电源部分和机 械部分。锻造加热中频炉锻造工 序一般由下料、加热、成形、锻 后冷却、酸洗及锻后热处理组成。 中频加热炉锻造过程中如果工艺 不当将可能产生一系列工件的缺 损。中频加热炉锻造加热工艺包 含装炉温度、加热温度、加热速 率、保温时候、炉气成分等。如 果加热欠妥，将会引起脱碳、过 热、过烧等缺陷。对于断面尺寸 大及导热性差、塑性低的坯料， 若加热速度太快，保温时候太短， 经常使温度漫衍不均匀，引起热 应力，并使坯料发生开裂等现象。
加热、锻造工艺规程—新
GCr6～GCr15、GCr15SiMn、9Cr2、9Cr2Mo、9Cr2MoV、9Cr2W、9Cr3Mo、MC3、 易裂钢种
MC5、5CrMnMo、5CrNiMo、Cr2、4-6CrW2Si、4Cr5MoVSi、4Cr5MoVSi1、1Cr5Mo、
CrW5、Cr12、Cr12MoV、CrMn、Cr12V1、9Cr18Mo 等
2） 50 ～ 70,35～ 50Cr,35～ 42CrMo,12 ～ 35CrMoV,35 ～ 50Mn2 ，
35 ～ 50Mn,20 ～ 35CrMnV,20CrMnMo,20 ～ 55SiMn,20 ～
35CrMnSi，21CrMo10，12Cr1MoV，12Cr2Mo1，34CrMo1A，30～
炉内预热一段时间（见表 2）后仍按热锭加热。
表 1 半热锭预热时间
锭重
≤3.7t 4～9.5t 10～13.5t 14～17.5t 18～21.5t ≥22t
预热时间（h） 1
2
3
4
5
≥6
表 2 冷锭预热时间
锭重
≤3.7t 4～9.5t 10～13.5t 14～17.5t 18～21.5t ≥22t
3） T7～T12，5CrNiW，3Cr2W8（V），18CrNiW，5CrMnSiMo（V），
14～18CrMnMoVB，1Cr5Mo，0～2Cr18Ni9Ti，9Cr2（Mo）（W），
确定: K> 1.6， 可按允许的最高始锻温度加热； K= 1.3 ～ 1.6，最高加热温度1050℃； K< 1 .3 ，最高加热温度950℃（结合钢种分类）。
2.3.5加热曲线中的三段保温时间，即低温段（700℃以下）、中温段（700℃～900℃）和高 温段（900℃以上）保温为最小保温时间，其中低温段最大保温时间不限，中温段最大保温 时间为24h，高温段最大保温时间详见表9。 2.3.6 加热实际操作记录要详细准确。按规定每一小时记录一次炉内温度、天然气压力及流 量，并记录清楚工艺执行过程中的时间拐点（如：点火、升温、降温、保温、装炉、出炉等）， 并记清楚钢锭（或锻件）出炉、去向、材质、产品编号、吨位等，并画好装炉草图。
锻造工艺学3
⒈ 过烧的危害 钢断面呈浅灰兰色，无金属光泽；表面粗 糙；晶粒粗大类似豆腐渣状；一锻即裂。
严重过烧的钢，只能报废回炉重新冶炼。
局部过烧的钢，当制造不太重要的零件时，可以将过烧部 分切去，其余部分还可使用。 ⒉ 防止措施 严格控制加热温度，特别要控制高温停留时 间及出炉温度。
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⒉ 防止措施
①严格控制金属加热温度，缩短高温保温时间；
②锻造时应保证足够大的变形量。
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四、过烧(burning) 当坯料加热到接近其熔化温度，并在此温 度下保留时间过长时，将出现过烧现象。 金属过烧后，①晶粒粗大，②晶界熔化， ③形成氧化物，④出现裂纹。
部分钢的过烧温度见表3-2。
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氧化过程实质是扩散过程。即炉气中氧以原子状态吸附到
钢料表层后向内扩散，而钢料表层中的铁则以离子状态由
内部向表面扩散，扩散的结果使钢的表层变成为氧化铁。
由于氧化皮的熔融和氧化皮与铁的膨胀系数不同，因此在
氧化物层内产生很大的内应力。会发生氧化皮的机械分离 ，从而加速金属的氧化。
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①电阻炉加热：利用电流通过炉内的电热体产生的热量进行
加热。该法受电热体的使用温度的限制，热效率较低。在电阻 炉内辐射传热是加热金属的主要方式。
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②接触电加热：是以低压大电流直接通过金属坯料，由金属
坯料自身的电阻在通电时产生的热量而加热。常采用低电压
大电流的方法。
其优点是：加热速度快、金属烧损少、加热范围不受限制、
⒉ 氧化的影响因素
主要有：炉气性质、加热温度、加热时间、化学成分。
①炉气性质 火焰加热的炉气通常由氧化性气体（O2
锻造工艺与模具设计-锻前加热、锻后冷却与热处理
第二篇锻造工艺与模具设计锻造：以锭料或棒料为原材料时，称为锻造，在锻造加工中，坯料发生明显的塑性变形，有较大量的塑性流动。
自由锻：只用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量锻件的方法。
模锻：利用模具使毛坯变形而获得锻件的锻造方法。
锻压生产过程•锻压的生产过程包括成形前的锻坯下料、锻坯加热；成形；成形后工件的热处理、清理、校正和检验。
法兰生产工艺流程主导产品——大型铸锻件：电站锻件、船用锻件等亚临界汽轮机缸体、超临界缸体、亚临界汽轮机（600MW及600MW以下）高中压转子、中压主轴、超纯转子、高低压联合转子、低压转子、叶轮等火力发电机组（300MW及300MW以下）铸锻件；大型船用铸锻件等。
300MW发电机转子300MW缸体1-1 锻前加热的目的及方法1 目的：提高金属塑性，降低变形抗力，即增加金属的可锻性，从而使金属易于流动成形，并使锻件获得良好的锻后组织和力学性能。
1-1 锻前加热的目的及方法2 方法：金属坯料的加热方法，按所采用的热源不同，可分为：¾燃料加热：¾电加热：[1] 燃料(火焰)加热燃料加热是利用固体(煤、焦炭等)、液体(重油、柴油等)或气体(煤气、天然气等)燃料燃烧时所产生的热量对坯料进行加热。
燃料在燃料炉内燃烧产生高温炉气(火焰)，通过炉气对流、炉围(炉墙和炉顶)辐射和炉底传导等传热方式，使金属坯料得到热量而被加热。
在低温(650℃以下)炉中，金属加热主要依靠对流传热，在中温(650~1000℃)和高温(1000℃以上)炉中，金属加热则以辐射方式为主。
在普通高温锻造炉中，辐射传热量可占到总传热量的90%以上。
[1] 燃料(火焰)加热优点：燃料来源广泛，炉子建造容易，加热费用低，对坯料适应范围广等。
缺点：劳动条件差，金属氧化烧损严重，加热质量难以控制等。
目前，该方法仍是锻造加热的主要方法，广泛用于自由锻、模锻时的对各种大、中、小型坯料的加热。
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对坯料的表面粗糙度和形状尺寸要求严格 。加热温度的测量和控制也比较困难。
图3.3 接触电加热原理图 1－变压器 2－坯料 3－触头
2）感应加热
坯料放入通过交变电流的螺旋 线圈内，利用电磁感应发热直接加 热。
热效率低、辅助材料消耗大、 劳动条件差 。
图3.2 电极盐浴炉原理图 1－电热体 2－高温计 3电极 4－熔盐 5－坯料 6－变压器
●接触电加热的加热原理： 以低电压（一般为2～15V）大电流直接通
过金属坯料，由坯料自身电阻在通过电流时产 生的热量加热金属坯料。原理如图3.3。 ●接触电加热的优点:
产生裂纹的原因： 温度应力； 组织应力； 残余应力。
3.4 锻造温度范围的确定
锻造温度范围是指坯料开始锻造时的温度和结束锻造时的温度之 间的温度区间。
确定锻造温度范围的原则： 使金属具有良好塑性和较低的变形抗力； 保证锻件质量； 锻造温度范围尽可能宽。
确定锻造温度范围的方法： 以合金平衡相图为基础，参考塑性图、抗力图和再结晶图，由塑 性、质量和变形抗力三个方面加以综合分析。 碳钢锻造温度范围的确定参见下图：
速度快、质量好、温度易控制 、烧损少、易实现机械化。适于精 密成形的加热。
投资费用高，加热的坯料尺寸 范围窄、电能消耗大。
图3.4 感应电加热原理图 1－感应器 2－坯料 3－电源
3.2 少、无氧化火焰加热
3.2.1 少、无氧化加热 减少金属的氧化烧损（使烧损量小于5％）和脱碳，
限制氧化皮厚度在0.05～0.06mm以下。 提高加热质量，提高锻件的尺寸精度和表面质量、
过烧时易形成易熔共晶氧化物，晶界局部坯料只发生局部过 烧，可将过烧的部分切除。
防止措施：遵守加热规范，控制加热温度以及限制坯料在高温时 的停留时间。
3.3.3 裂纹
如果坯料在加热过程的某一温度下，拉应力超过它的强度极限 ，那么就要产生裂纹。
1）反应是可逆反应，向右：氧化反应，向左：还原反应。 2）加热时，与空气消耗系数有关。
空气消耗系数α ：又称空气过剩系数，是燃料燃烧时 实际供给的空气量与理论计算空气量之比。 3）空气充足时，炉气呈氧化性，空气不足时，炉气呈还原 性。 4）控制反应前后的生成物与反应物的浓度比。
炉气和被加热钢材的平衡图如下：（图3.5）
AB线：炉气为氧化性和还原性的分界 线。 锻造加热炉（炉温1000～1300℃）， α降到0.5或更低时，才会形成加热 炉正常工作条件的无氧化气体，这时 的炉气成分应保持为：
图3.5 炉气和被加热钢材的平衡图
3.3 钢加热时的缺陷及防止措施
氧化、脱碳；过热、过烧；裂纹、开裂。
3.3.1 氧化、脱碳、增碳 1、氧化 1）金属在高温加热时，表层中的离子和炉内的氧化性气体发生化学反 应，使表面生成氧化物，这种现象叫氧化，也叫烧损。 2）氧化的实质是一种扩散过程。 3）影响氧化的因素
提高模具寿命。 快速加热、少无氧化火焰加热和介质保护加热。
3.2.2 少、无氧化火焰加热 采用火焰加热的方法，通过控制燃烧炉气的性质，使钢
料加热且少无氧化。这就称为少无氧化火焰加热。 火焰加热时，主要化学反应为： Fe+O2→2FeO Fe3C+O2→Fe+ CO2 Fe+ CO2→Fe+CO Fe3C+ CO2→Fe+2CO Fe+H2O→FeO+H2 Fe3C+ H2O→3Fe+CO+H2
盐浴炉加热原理： 电流通过炉内电极产生的热量把导电介质—
—盐熔融，通过高温介质的对流与传导将埋入介 质中的金属加热。 盐浴炉功能
用于工件的淬火、正火加热、局部加热淬火 、化学热处理、分级淬火和等温淬火、回火等。 盐浴炉加热的优点：
升温快、加热均匀，可以实现金属坯料整体 或局部的无氧化加热。 盐浴炉加热的缺点：
3 增碳
由于油和空气混合得不太好，燃烧不完全，在坯料表面形成还原性的 渗碳气氛，因而产生增碳现象。
不良影响：锻件力学性能变坏，在机械加工时易打刀。
3.3.2 过热和过烧
1、过热 当钢加热超过某一温度时，或在高温下停留时间过长，会 引起奥
氏体晶粒迅速长大，这种现象称为过热。 a)锻造变形大时，晶粒粗大组织一般可以消除。 b)锻造变形小时，终锻温度高，锻后冷却时出现非正常组
第章锻造的加热
3.1 一般加热方法
加热方法：火焰加热和电加热 1、火焰加热
利用燃料燃烧时所产生的热量，通过对流、辐射加热坯料 。
燃料来源方便、加热炉修造容易、加热费低、适应性强。 缺点：劳动条件差，加热速度慢，质量低、热效率低。 应用范围：大、中、小型坯料。
2 电加热 利用电能转换热能来加热坯料。电阻加热和感应加热。
织。使强度和冲击韧性降低。 c)增加生产周期和费用。
防止措施： 遵守加热规范，控制加热温度和加热时间。避免截面尺寸相差大 的坯料同炉加热。控制炉气的氧化性气体。
2 过烧
当坯料加热超过过热温度，并且在此温度下停留时间过长，不但 引起奥氏体晶粒迅速长大，而且还有氧化性气体渗入晶界，这种缺陷 称为过烧。
1）电阻加热 电阻加热与火焰加热原理相同，根据发热元件的不同分为
： 电阻炉加热、 盐浴炉加热、接触电加热
电阻炉加热原理：利用电流通过炉 内的电热体产生的能量，加热炉内 的金属坯料。原理如图3.1。 电热体材料：铁铬铝合金 、 镍铬 合金。
碳化硅、二硅化钼电热元件。
图3.1 电阻炉原理图 1－电热体 2－坯料 3－变压器
金属化学成分、炉气成分、加热温度、加热时间。 4）减少或消除加热时金属氧化的措施：
快速加热、控制加热炉气的性质、炉内应保持不大的正压力、介 质保护加热。
2 脱碳
坯料在加热时，其表层的碳和炉气中的氧化性气体以及某些还 原性气体发生化学反应，造成坯料表层的含碳量减少，这一表层常 称脱碳层，这种缺陷既为脱碳。
确定锻造温度范围的方法：
以合金平衡相图为基础，参考塑性 图、抗力图和再结晶图，由塑性、质量 和变形抗力三个方面加以综合分析。