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钢的锻造温度
    锻造温度范围是指始锻温度和终锻温度之间的一段温度间隔。确定锻造温度的基本原则是，就能保证金属在锻造温度范围内具有较高的塑性和较小的变形抗力，并得到所要求的组织和性能。锻造温度范围应尽可能宽一些，以减少锻造火次，提高生产率。
    1．始锻温度
始锻温度即坯料开始锻造的温度，应理解为钢或合金在加热炉内允许的最高加热温度。从加热炉内取出毛坯送到锻压设备上开始锻造之前，根据毛坯的大小、运送毛坯的方法以及加热炉与锻压设备之间距离的远近，毛坯有几度到几十度的温降。因此，真正开始锻造的温度稍低，在始锻之前，应尽量减小毛坯的温降。
2．终锻温度
终锻温度即坯料终止锻造的温度，终锻温度主要应保证在结束锻造之前坯料仍具有足够的塑性，以及锻件在锻后获得再结晶组织。
3.锻造温度范围
锻造温度范围是指始锻温度和终锻温度之间的一段温度间隔。确定锻造温度的基本原则是，就能保证金属在锻造温度范围内具有较高的塑性和较小的变形抗力，并得到所要求的组织和性能。锻造温度范围应尽可能宽一些，以减少锻造火次，提高生产率。
由Fe－Fe3C合金相图可以确定始锻温度和终锻温度以及锻造的温度范围。目前应用的铁碳合金状态图是含碳量为0～6.69%的铁碳合金部分（即Fe－Fe3C部分），因为含碳量大于6.69％的铁碳合金在工业上无使用价值。右图为简化后的Fe－Fe3C状态图。

Fe－Fe3C状态图
碳钢的锻造温度范围如图1（铁-碳状态图）中的阴影线所示。
钢的始锻温度主要受过热的限制，合金结构钢和合金工具钢的始锻温度主要受过热和过烧温度的限制。钢的过烧温度约比熔点低100～150℃，过热温度又比过烧温度低约50℃，所以钢的始锻温度一般应低于熔点（或低于状态图固相线AE温度）150～200℃。由于钢锭的过热倾向小，始锻温度比同钢种的锻坯和轧材高20~50℃。当采用高速精锻时由于热效应大，始锻温度可降低越100℃。

图10  铁-碳状态图
当亚共析钢始锻温度应在GS（A3）线以上15~50℃，使钢在单相奥氏体（γ）区内完成
锻造。因为单相（γ）区组织均一，塑性良好。但对于碳的质量分数<0.3%的低碳钢，因为铁素体（α）的塑性好，故在A3线以下的γ+α双相区仍有足够的塑性，变形抗力也不高，这就扩大了锻造温度范围，且可以细化晶粒。
对于过共析钢终锻温度应在SE线（Acm）以下，PSE’（A1）线以上50~100℃。这是因为，这是因为，若终锻温度选在Acm线以上，则会使锻件在锻后的冷却过程中，从奥氏体中从晶界析出二次网状Fe3C呈脆性，因此，因此会大大降低锻件的力学性能。而在Acm线与A1线之间进行锻打，塑性变形破碎了网状Fe3C并使之弥散分布，锻件具有较好的力学性能。
需要指出的是，根据状态图大致确定的锻造温度范围，还需要根据钢的塑性图、变形抗力图等资料加以精确化。这是因为状态图是在实验室中一个大气压及缓慢冷却的条件下作出的，状态图上的临界点与钢在锻造时的相变温度并不一致。
由于生产条件不同，各工厂所用的锻造温度范围也不完全相同。合金结构钢的锻造温度范围见表1。合金结构钢钢锭锻造温度范围见表2。合金工具钢、弹簧钢和滚珠轴承钢的锻造温度范围见表3。
表1 合金结构钢的锻造温度和加热规范
钢 的 牌 号
锻 造 温 度 /℃
加热温度
+30℃/-10℃
保温时间
min·mm-1
始 锻
终 锻
10，15，20，25，30，35，40，45，50
1200
800
1200
0.25～0.7
12CrNi3A，12CrNi4A
1180
850
1180
0.3～0.8
14CrMnSiNi2MoA
1180
850
1180
0.3～0.8
15CrA
1200
800
1200
0.3～0.8
15Cr2MnNi2TiA
1180
850
1180
0.3～0.8
16Cr2MnTiA
1200
800
1200
0.3～0.8
18Cr2Ni4WA
1180
850
1180
0.3～0.8
13Ni5A，21Ni5A
1180
850
1180
0.3～0.8
20CrNi3A
1180
850
1180
0.3～0.8
25CrMnNiTiA
1180
850
1180
0.3～0.8
30CrMnSiA
1180
850
1180
0.3～0.8
30Cr2Ni2WA
1180
850
1180
0.3～0.8
30Cr2Ni2WVA
1180
850
1180
0.3～0.8
30CrMnSiNi2A
1180
850
1180
0.3～0.8
37CrNi3A
1180
850
1180
0.3～0.8
38CrA
1200
800
1200
0.3～0.8
38CrMoAlA
1180
850
1180
0.3～0.8
40CrVA
1180
850
1180
0.3～0.8
40CrNiMoA
1180
850
1180
0.3～0.8
40CrNiWA
1180
850
1180
0.3～0.8
40CrMnSiMoVA
1150
850
1150
0.3～0.8
50CrVA
1180
850
1180
0.3～0.8
20MnA
1200
800
1200
0.3～0.8
40CrMnA
1150
800
1150
0.3～0.8
12Cr2Ni4A
1180
850
1180
0.3～0.8
13CrNi5A，21CrNi5A
1180
850
1180
0.3～0.8
40CrA
1200
800
1200
0.3～0.8
20CrMnTiA
1200
800
1200
0.3～0.8

表2  合金结构钢钢锭的锻造温度和加热规范
钢的牌号
装料炉温/℃
加热温度/℃
加热时间/h
锻造温度/℃
600kg锭
1200～1600kg锭
600kg锭
1200～1600kg锭
始锻
终锻
10～40
15～40Mn
45～55
45～50Mn
不限
1050～1260
1050～1280
3.5
6
1160
800
10～15Cr
10～50CrV
16～40CrMnTi
15～35CrMnSi40CrMnSiMoV
≤900
1120～1240
1120～1260
4
6.5
1160
800
35～38CrMoAl
≤900
1050～1200
1100～1200
4
6.5
1160
800
25～30Ni
12～37CrNi3
12～20Cr2Ni4
40CrNiMo
35CrNi3W
35CrNi3WV
30～40CrNiW
45CrNiWV
18～25Cr2Ni4W
14CrMnSiNi2Mo
≤850
1050～1200
1100～1220
≥4
≥6.5
1120
800
表3 合金工具钢、弹簧钢和滚珠轴承钢的锻造温度
钢  类
钢  号
锻造温度/℃
始锻
终锻
碳素工具钢
T7，T7A，T8，T8A
1150
800
T9，T9A，T10，T10A
1100
770
T11，T11A，T12，T12A，T13，T13A
1050
750
合
金
工
具
钢
9Mn2，9Mn2V，MnSi，6MnSiV，5SiMnMoV，9SiCr，SiCr，Cr2
1100
800
Cr，Cr06，8Cr
1050
850
Cr12
1080
840
CrMn，5CrMnMo
1100
800
CrW，Cr12W
1150
850
3Cr2W8V
1120
850
CrWMn
1100
800
9CrWMn，5CrW2Si，6CrW2Si，4CrW2Si
1100
850
Cr12MoV
1100
840
3CrAl，CrV
1050
850
8CrV
1120
800
5CrNiMo，W1，W2
1100
800
5W2CrSiV，4W2CrSiV，3W2CrSiV，WCrV，W3CrV
1050
850
3W4CrSiV，3W4Cr2V，V，CrMn2SiWMoV，Cr4W2MoV
1100
850
8V
1100
800
4Cr5W2SiV
1150
950
SiMnMo
1000
850
5CrMnSiMoV
1200
700
弹簧钢
65，70，75，85，60Mn，65Mn
1100
800
始锻温度过高，容易产生过热和过烧缺陷，过烧时，晶粒边界发生氧化，破坏晶粒之间的联系，使金属完全失去塑性，一锻即碎。过热则使晶粒变得粗大，降低了力学性能。碳钢的始锻温度随着含碳量的增加而降低。大晶粒通常也是由于始锻温度过高和变形程度不足、或终锻温度过高、或变形程度落人临界变形区引起的。晶粒粗大将使锻件的塑性和韧性降低，疲劳性能明显下降。
终锻温度过高时，再结晶后的细小晶粒会继续长大；终锻温度过低时，不能保证钢的再结晶过程充分进行，使锻件产生冷变形强化和残余应力，有时因塑性太差而产生锻造裂纹。
碳钢常见的加热缺陷
由于加热不当，碳钢在加热时可出现多种缺陷，碳钢常见的加热缺陷见表4。

表4 碳钢常见的加热缺陷
名称
实 质
危 害
防止（减少）措施
氧化
坯料表面铁元素氧化
烧损材料；降低锻件精度和表面质量；减少模具寿命
在高温区减少加热时间；采用控制 炉气成分的少无氧化加热或电加热等
脱碳
坯料表面碳分氧化
降低锻件表面硬度，表层易产生龟裂
过热
加热温度过高，停留时间长造成晶粒大
锻件力学性能降低，须再经过锻造或热处理才能改善
控制加热温度，减少高温加热时间
过烧
加热温度接近材料熔化温度，造成晶粒界面杂质氧化
坯料一锻即碎，只得报废
裂纹
坯料内外温差太大，组织变化不匀造成材料内应力过大
坯料产生内部裂纹，报废
某些高碳或大型坯料，开始加热时应缓慢升温