锻造技术知识的

在汽车制造过程中，广泛地采用锻造的加工方法。随着科技的进步，对工件

精度要求的不断提高，具有高效率、低成本、低能耗、高质量等优点的精密锻造

技术得到越来越广泛的应用。依据金属塑性成形时的变形温度不同，精密冷锻成

形可分为冷锻成形、温度成形、亚热锻成形、热精锻成形等，生产的汽车零部件

包括：汽车离合器接合齿圈、汽车变速器的输入轴零件、轴承圈、汽车等速万向

节滑套系列产品、汽车差速器齿轮、汽车前轴等。

一、锻造的定义和分类

1.锻造的定义

锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具

有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大

组成部分之一。

通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结

构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。

相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、

型材或焊接件外，多采用锻件。

2.锻造的分类

按照生产工具不同，可以将锻造技术分成自由锻造，模块锻造，碾环和特种

锻造。

自由锻：指用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧铁之间直接对坯

料施加外力，使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方

法。

模锻：指金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件。模锻可

分为热模锻、温锻和冷锻。温锻和冷锻是模锻的未来发展方向，也代表了锻造技

术水平的高低。

碾环：指通过专用设备碾环机生产不同直径的环形零件，也用来生产汽车轮

毂、火车车轮等轮形零件。

特种锻造：包括轻锻、楔横轧、径向锻造、液态模锻等锻造方式，这些方式

都比较适用于生产某些特殊形状的零件。例如，馄锻可以作为有效的预成形工艺，

大幅降低后续的成形压力；楔横轧可以生产钢球、传动轴等零件；径向锻造则可

以生产大型的炮筒、台阶轴等锻件。

按照锻造温度，可以将锻造技术分为热锻、温锻和冷锻。

钢的开始再结晶温度约727。（2,但普遍采用800。（2作为划分线，高于800℃

的是热锻；在300~80（TC之间称为温锻或半热锻，在室温下进行锻造的称为冷

锻。用于大多数行业的锻件都是热锻，温锻和冷锻主要用于汽车、通用机械等零

件的锻造，温锻和冷锻可以有效的节材。

根据锻模的运动方式，锻造又可分为摆银、摆旋锻、轻锻、楔横轧、辗环和

斜轧等方式。

3.锻造用料

锻造用料主要是各种成分的碳素钢和合金钢，其次是铝、镁、铜、钛等及其

合金，铁基高温合金，银基高温合金，钻基高温合金的变形合金也采用锻造或轧

制方式完成，只是这些合金由于其塑性区相对较窄，所以锻造难度会相对较大，

不同材料的加热温度，开锻温度与终锻温度都有严格的要求。

材料的原始状态有棒料、铸锭、金属粉末和液态金属。金属在变形前的横断

面积与变形后的横断面积之比称为锻造比。

正确地选择锻造比、合理的加热温度及保温时间、合理的始锻温度和终锻温

度、合理的变形量及变形速度对提高产品质量、降低成本有很大关系。

二、常用的锻造方法及其优缺点

1.自由锻

自由锻是指用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧铁之间直接对坯

料施加外力，使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方

法。采用自由锻方法生产的锻件称为自由锻件。

自由锻都是以生产批量不大的锻件为主，采用锻锤、液压机等锻造设备对坯

料进行成形加工，获得合格锻件。自由锻的基本工序包括锻粗、拔长、冲孔、切

割、弯曲、扭转、错移及锻接等。自由锻采取的都是热锻方式。

自由锻造工序包括基本工序、辅助工序、精整工序。

自由锻造的基本工序：锻粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、扭转、错移及锻接

等，而实际生产中最常用的是锻粗、拔长、冲孔这三种工序。

辅助工序：预先变形工序，如压钳口、压钢锭棱边、切肩等。

精整工序：减少锻件表面缺陷的工序，如清除锻件表面凹凸不平及整形等。

锻粗

拔长

(a)手

■il1Wv

冲孔

优点：

(1)锻造灵活性大，可以生产不足100kg的小件，也可以生产大至300t以

上的重型件；

(2)所用工具为简单的通用工具；

(3)锻件成形是使坯料分区域逐步变形，因而，锻造同样锻件所需锻造设备

的吨位比模型锻造要小得多；

(4)对设备的精度要求低；

(5)生产周期短。

缺点及局限性：

(1)生产效率比模型锻造低得多；

(2)锻件形状简单、尺寸精度低、表面粗糙；工人劳动强度高，而且要求技

术水平也高；

(3)不易实现机械化和自动化。

2.模锻

模锻是指在专用模锻设备上利用模具使毛坯成型而获得锻件的锻造方法。此

方法生产的锻件尺寸精确，加工余量较小，结构也比较复杂生产率高。

按所用设备的不同分类：锤上模锻、曲柄压力机模锻、平锻机上模锻及摩擦

压力机上模锻等。

锤上模锻最常用的设备是蒸汽-空气模锻锤、无砧座锤和高速锤等。

锻模模膛：根据其功用不同可分为模锻模膛和制坯模膛两大类。

锤上模锻所用的锻模

(1一锤头；2一上模；3—飞边槽；4一下模；5—模垫；6,7,10—紧固楔

铁；8一分模面；9一模膛)

1)模锻模膛

(1)预锻模膛：

预锻模膛的作用是使毛坯变形到接近于锻件的形状和尺寸，这样在进行终锻

时，金属容易填满模膛而获得锻件所需要的尺寸。对于形状简单的锻件或批量不

大时可不设预锻模膛。预锻模膛的圆角和斜度要比终锻模膛大得多，而且没有飞

边槽。

(2)终锻模膛：

终锻模膛的作用是使毛坯最后变形到锻件所要求的形状和尺寸，因此，它的

形状应和锻件的形状相同；但因锻件冷却时要收缩，故终锻模膛的尺寸应比锻件

尺寸放大一个收缩量。钢锻件收缩量取1.5%。另外，沿模膛四周有飞边槽，用以

增加金属从模膛中流出的阻力，促使金属充满模膛，同时容纳多余的金属。

2)制坯模膛

对于形状复杂的锻件，为了使毛坯形状基本符合锻件形状，以便使金属能合

理分布和很好地充满模膛，就必须预先在制坯模膛内制坯。

切边模

弯曲连杆锻造过程

(1)拔长模膛：

它是用来减少毛坯某部分的横截面积，以增加该部分的长度。拔长模膛分为

开式和闭式两种。

拔长模膛：（a）开式；（b）闭式

（2）滚压模膛：

它是用来减少毛坯某一部分的横截面积，以增加另一部分的横截面积，从而

使金属按锻件形状来分布。滚压模膛分为开式和闭式两种。

滚压模膛：（a）开式；（b）闭式

（3）弯曲模膛：

对于弯曲的杆类模锻件，需用弯曲模膛来弯曲毛坯。

弯曲模膛

(4)切断模膛：

它是在上模与下模的角上组成一对刀口，用来切断金属。

切断模膛

优点：

•生产效率较高。模锻时，金属的变形在模膛内进行,故能较快获得所需形

状；

•能锻造形状复杂的锻件，并可使金属流线分布更为合理，提高零件的使用

"寿=f=叩.，

•模锻件的尺寸较精确，表面质量较好，加工余量较小；

•节省金属材料，减少切削加工工作量。

•在批量足够的条件下，能降低零件成本。

缺点及局限性：

•模锻件的重量受到一般模锻设备能力的限制，大多在70Kg以下；

•锻模的制造周期长、成本高；

•模锻设备的投资费用比自由锻大。

3.辑锻

轻锻是指用一对相向旋转的扇形模具使坯料产生塑性变形，从而获得所需锻

件或锻坯的锻造工艺。

辑锻示意图

馄锻变形原理如上所示。馄锻变形是复杂的三维变形。大部分变形材料沿着

长度方向流动使坯料长度增加，少部分材料横向流动使坯料宽度增加。轻锻过程

中坯料根截面面积不断减小。轻锻适用于轴类件拔长，板坯辗片及沿长度方向分

配材料等变形过程。

馄锻可用于生产连杆、麻花钻头、扳手、道钉、锄、镐和透平叶片等。混锻

工艺利用轧制成形原理逐步地使毛坯变形。

与普通模锻相比，馄锻具有设备结构较简单、生产平稳、振动和噪音小、便

于实现自动化、生产效率高等优点。

4.胎模锻

胎模锻是采用自由锻方法制坯，然后在胎模中最后成形的一种锻造方法，是

介于自由锻与模锻之间的一种锻造方法。在模锻设备较少，大部为自由锻锤中小

型企业应用普遍。

胎模锻使用胎模的种类很多，生产中常用的有：型摔、扣模、套模、垫模、

合模等。

(a)(b>

扣模

开式筒模：（a）整体筒模；（b）镶块筒模；（c）带垫模筒模

闭式筒模

闭式筒模多用于回转体锻件的锻造。如两端面带凸台的齿轮等，有时也用于

非回转体锻件的锻造。闭式筒模锻造属无飞边锻造。

对于形状复杂的胎模锻件，则需在筒模内再加两个半模（即增加一个分模面）

制成组合筒模，毛坯在由两个半模组成的模膛内成形。

合模

合膜通常由上下模两部分组成。为了使上下模吻合及不使锻件产生错移，经

常用导柱和导销定位。合模多用于生产形状复杂的非回转体锻件，如连杆、叉形

锻件等。

胎模锻与自由锻相比有如下优点：

(1)由于坯料在模膛内成形，所以锻件尺寸比较精确，表面比较光洁，流线

组织的分布比较合理，所以质量较高；

(2)胎模锻能锻出形状比较复杂的锻件；由于锻件形状由模膛控制，所以坯

料成形较快，生产率比自由锻高1~5倍；

(3)余块少，因而加工余量较小，既可节省金属材料，又能减少机加工工时。

缺点及局限性：

(1)需要吨位较大的锻锤；

(2)只能生产小型锻件;

(3)胎模的使用寿命较低；

(4)工作时一般要靠人力搬动胎模，因而劳动强度较大；

(5)胎模锻用于生产中、小批量的锻件。

三、锻造缺陷及分析

锻造用的原材料为铸锭、轧材、挤材及锻坯。而轧材、挤材及锻坯分别是铸

锭经轧制、挤压及锻造加工成的半成品。一般情况下，铸锭的内部缺陷或表面缺

陷的出现有时是不可避免的。再加上在锻造过程中锻造工艺的不当，最终导致锻

件中含有缺陷。以下简单介绍一些锻件中常见的缺陷。

1.由于原材料的缺陷造成的锻件缺陷通常有：

表面裂纹

表面裂纹多发生在轧制棒材和锻制棒材上,一般呈直线形状，和轧制或锻造

的主变形方向一致。造成这种缺陷的原因很多，例如钢锭内的皮下气泡在轧制时

一面沿变形方向伸长，一面暴露到表面上和向内部深处发展。又如在轧制时，坯

料的表面如被划伤，冷却时将造成应力集中，从而可能沿划痕开裂等等。这种裂

纹若在锻造前不去掉，锻造时便可能扩展引起锻件裂纹。

折叠

折叠形成的原因是当金属坯料在轧制过程中，由于轧混上的型槽定径不正确，

或因型槽磨损面产生的毛刺在轧制时被卷入，形成和材料表面成一定倾角的折缝。

对钢材，折缝内有氧化铁夹杂，四周有脱碳。折叠若在锻造前不去掉，可能引起

锻件折叠或开裂。

结疤

结疤是在轧材表面局部区域的一层可剥落的薄膜。

结疤的形成是由于浇铸时钢液飞溅而凝结在钢锭表面，轧制时被压成薄膜，

贴附在轧材的表面，即为结疤。锻后锻件经酸洗清理，薄膜将会剥落而成为锻件

表面缺陷。

层状断口

层状断口的特征是其断口或断面与折断了的石板、树皮很相似。

层状断口多发生在合金钢（铭锲钢、铭馍铝钢等），碳钢中也有发现。这种

缺陷的产生是由于钢中存在的非金属夹杂物、枝晶偏析以及气孔疏松等缺陷，在

锻、轧过程中沿轧制方向被拉长，使钢材呈片层状。如果杂质过多，锻造就有分

层破裂的危险。层状断口越严重，钢的塑性、韧性越差，尤其是横向力学性能很

低，所以钢材如具有明显的层片状缺陷是不合格的

亮线（亮区）

亮线是在纵向断口上呈现结晶发亮的有反射能力的细条线，多数贯穿整个断

口，大多数产生在轴心部分。

亮线主要是由于合金偏析造成的。轻微的亮线对力学性能影响不大，严重的

亮线将明显降低材料的塑性和韧性。

非金属夹杂

非金属夹杂物主要是熔炼或浇铸的钢水冷却过程中由于成分之间或金属与炉

气、容器之间的化学反应形成的。另外，在金属熔炼和浇铸时，由于耐火材料落

入钢液中，也能形成夹杂物，这种夹杂物统称夹渣。在锻件的横断面上，非金属

夹杂可以呈点状、片状、链状或团块状分布。严重的夹杂物容易引起锻件开裂或

降低材料的使用性能。

碳化物偏析

碳化物偏析经常在含碳高的合金钢中出现。其特征是在局部区域有较多的碳

化物聚集。它主要是钢中的莱氏体共晶碳化物和二次网状碳化物，在开坯和轧制

时未被打碎和均匀分布造成的。碳化物偏析将降低钢的锻造变形性能，易引起锻

件开裂。锻件热处理淬火时容易局部过热、过烧和淬裂。

铝合金氧化膜

铝合金氧化膜一般多位于模锻件的腹板上和分模面附近。在低倍组织上呈微

细的裂口，在高倍组织上呈涡纹状，在断口上的特征可分两类：其一，呈平整的

片状，颜色从银灰色、浅黄色直至褐色、暗褐色；其二，呈细小密集而带闪光的

点状物。

铝合金氧化膜是熔铸过程中敞露的熔体液面与大气中的水蒸气或其它金属氧

化物相互作用时所形成的氧化膜在转铸过程中被卷人液体金属的内部形成的。

锻件和模锻件中的氧化膜对纵向力学性能无明显影响，但对高度方向力学性

能影响较大，它降低了高度方向强度性能，特别是高度方向的伸长率、冲击韧度

和高度方向抗腐蚀性能。

白点

白点的主要特征是在钢坯的纵向断口上呈圆形或椭圆形的银白色斑点，在横

向断口上呈细小的裂纹。白点的大小不一，长度由20mm或更长。白点在镇

铭钢、银铭铝钢等合金钢中常见，普通碳钢中也有发现，是隐藏在内部的缺陷。

白点是在氢和相变时的组织应力以及热应力的共同作用下产生的，当钢中含氢量

较多和热压力加工后冷却（或锻后热处理）太快时较易产生。

用带有白点的钢锻造出来的锻件，在热处理时（淬火）易发生龟裂，有时甚

至成块掉下。白点降低钢的塑性和零件的强度，是应力集中点，它像尖锐的切刀

一样，在交变载荷的作用下，很容易变成疲劳裂纹而导致疲劳破坏。所以锻造原

材料中绝对不允许有白点。

粗晶环

粗晶环常常是铝合金或镁合金挤压棒材上存在的缺陷。

经热处理后供应的铝、镁合金的挤压棒材，在其圆断面的外层常常有粗晶环。

粗晶环的厚度，由挤压时的始端到末端是逐渐增加的。若挤压时的润滑条件良好，

则在热处理后可以减小或避免粗晶环。反之，环的厚度会增加。

粗晶环的产生原因与很多因素有关。但主要因素是由于挤压过程中金属与挤

压筒之间产生的摩擦。这种摩擦致使挤出来的棒材横断面的外表层晶粒要比棒材

中心处晶粒的破碎程度大得多。但是由于筒壁的影响，此区温度低，挤压时未能

完全再结晶，淬火加热时未再结晶的晶粒再结晶并长大吞并已经再结晶的晶粒，

于是在表层形成了粗晶环。

有粗晶环的坯料锻造时容易开裂，如粗晶环保留在锻件表层，则将降低零件

的性能。

缩管残余

缩管残余一般是由于钢锭冒口部分产生的集中缩孔未切除干净，开坯和轧制

时残留在钢材内部而产生的。

缩管残余附近区域一般会出现密集的夹杂物、疏松或偏析。在横向低倍中呈

不规则的皱折的转隙。锻造时或热处理时易引起锻件开裂。

2.备料不当产生的缺陷及其对锻件的影响

备料不当产生的缺陷有以下几种。

切斜

切斜是在锯床或冲床上下料时，由于未将棒料压紧，致使坯料端面相对于纵

轴线的倾斜量超过了规定的许可值。严重的切斜，可能在锻造过程中形成折叠。

还料端部弯曲并带毛刺

在剪断机或冲床上下料时，由于剪刀片或切断模刃口之间的间隙过大或由于

刃口不锐利，使坯料在被切断之前已有弯曲，结果部分金属被挤人刀片或模具的

间隙中，形成端部下垂毛刺。

有毛刺的坯料，加热时易引起局部过热、过烧，锻造时易产生折叠和开裂。

还料端面凹陷

在剪床上下料时，由于剪刀片之间的间隙太小，金属断面上、下裂纹不重合，

产生二次剪切，结果部分端部金属被拉掉，端面成凹陷状。这样的坯料锻造时易

产生折叠和开裂。

端部裂纹

在冷态剪切大断面合金钢和高碳钢棒料时，常常在剪切后3~4h发现端部出

现裂纹。主要是由于刀片的单位压力太大，使圆形断面的坯料压扁成椭圆形，这

时材料中产生了很大的内应力。而压扁的端面力求恢复原来的形状，在内应力的

作用下则常在切料后的几小时内出现裂纹。材料硬度过高、硬度不均和材料偏析

较严重时也易产生剪切裂纹。

有端部裂纹的坯料，锻造时裂纹将进一步扩展。

气割裂纹

气割裂纹一般位于坯料端部，是由于气割前原材料没有?5热，气割时产生组

织应力和热应力引起的。

有气割裂纹的坯料，锻造时裂纹将进一步扩展。因此锻前应予以预先清除。

凸芯开裂

车床下料时，在棒料端面的中心部位往往留有凸芯。锻造过程中，由于凸芯

的断面很小，冷却很快，因而其塑性较低，但坯料基体部分断面大，冷却慢，塑

性高。因此，在断面突变交接处成为应力集中的部位，加之两部分塑性差异较大，

故在锤击力的作用下，凸芯的周围容易造成开裂。

3.加热工艺不当常产生的缺陷

加热不当所产生的缺陷可分为：

(1)介质影响使坯料外层组织化学状态变化而引起的缺陷，如氧化、脱碳、

增碳和渗硫、渗铜等；

(2)由内部组织结构的异常变化引起的缺陷，如过热、过烧和未热透等；

(3)由于温度在坯料内部分布不均，引起内应力(如温度应力、组织应力)

过大而产生的坯料开裂等。

下面介绍其中几种常见的缺陷。

脱碳

脱碳是指金属在高温下表层的碳被氧化，使得表层的含破量较内部有明显降

低的现象。

脱碳层的深度与钢的成分、炉气的成分、温度和在此温度下的保温时间有关。

采用氧化性气氛加热易发生脱碳，高碳钢易脱碳，含硅量多的钢也易脱碳。

脱碳使零件的强度和疲劳性能下降，磨损抗力减弱。

增碳

经油炉加热的锻件，常常在表面或部分表面发生增碳现象。有时增碳层厚度

达1.5~1.6mm,增碳层的含碳量达1%(质量分数)左右，局部点含碳量甚至

超过2%(质量分数)，出现莱氏体组织。

这主要是在油炉加热的情况下，当坯料的位置靠近油炉喷嘴或者就在两个喷

嘴交叉喷射燃油的区域内时，由于油和空气混合得不太好，因而燃烧不完全，结

果在坯料的表面形成还原性的渗碳气氛，从而产生表面增碳的效果。

增碳使锻件的机械加工性能变坏，切削时易打刀。

过热

过热是指金属坯料的加热温度过高，或在规定的锻造与热处理温度范围内停

留时间太长，或由于热效应使温升过高而引起的晶粒粗大现象。

碳钢（亚共析或过共析钢）过热之后往往出现魏氏组织。马氏体钢过热之后，

往往出现晶内织构，工模具钢往往以一次碳化物角状化为特征判定过热组织。钛

合金过热后，出现明显的。相晶界和平直细长的魏氏组织。合金钢过热后的断口会

出现石状断口或条状断口。过热组织,由于晶粒粗大，将引起力学性能降低，尤

其是冲击韧度。

一般过热的结构钢经过正常热处理（正火、淬火）之后，组织可以改善，性

能也随之恢复，这种过热常被称之为不稳定过热；而合金结构钢的严重过热经一

般的正火（包括高温正火）、退火或淬火处理后，过热组织不能完全消除，这种

过热常被称之为稳定过热。

过烧

过烧是指金属坯料的加热温度过高或在高温加热区停留时间过长，炉中的氧

及其它氧化性气体渗透到金属晶粒间的空隙，并与铁、硫、破等氧化，形成了易

熔的氧化物的共晶体，破坏了晶粒间的联系，使材料的塑性急剧降低。过烧严重

的金属，撒粗时轻轻一击就裂，拔长时将在过烧处出现横向裂纹。

过烧与过热没有严格的温度界线。一般以晶粒出现氧化及熔化为特征来判断

过烧。对碳钢来说，过烧时晶界熔化、严重氧化工模具钢（高速钢、Cr12型钢等）

过烧时，晶界因熔化而出现鱼骨状莱氏体。铝合金过烧时出现晶界熔化三角区和

复熔球等。锻件过烧后，往往无法挽救，只好报废。

加热裂纹

在加热截面尺寸大的大钢锭和导热性差的高合金钢和高温合金坯料时，如果

低温阶段加热速度过快,则坯料因内外温差较大而产生很大的热应力。加之此时

坯料由于温度低而塑性较差，若热应力的数值超过坯料的强度极限，就会产生由

中心向四周呈辐射状的加热裂纹，使整个断面裂开。

铜脆

铜脆在锻件表面上呈龟裂状。高倍观察时，有淡黄色的铜（或铜的固溶体）

沿晶界分布。

坯料加热时，如炉内残存氧化铜屑，在高温下氧化钢还原为自由铜，熔融的

钢原子沿奥氏体晶界扩展，削弱了晶粒间的联系。另外，钢中含铜量较高［＞2%

（质量分数）］时，如在氧化性气氛中加热，在氧化铁皮下形成富铜层，也引起钢

脆。

4.锻造工艺不当常产生的缺陷

锻造工艺不当产生的缺陷通常有以下几种

大晶粒

大晶粒通常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。铝合金变形程度过大，形成织构；高温合金变形温

度过低，形成混合变形组织时也可能引起粗大晶粒。晶粒粗大将使锻件的塑性和

韧性降低，疲劳性能明显下降。

晶粒不均匀

晶粒不均匀是指锻件某些部位的晶粒特别粗大，某些部位却较小。产生晶粒

不均匀的主要原因是坯料各处的变形不均匀使晶粒破碎程度不一，或局部区域的

变形程度落人临界变形区，或高温合金局部加工硬化，或淬火加热时局部晶粒粗

大。耐热钢及高温合金对晶粒不均匀特别敏感。晶粒不均匀将使锻件的持久性能、

疲劳性能明显下降。

冷硬现象

锻造变形时由于温度偏低或变形速度太快，以及锻后冷却过快，均可能使再

结晶引起的软化跟不上变形引起的强化(硬化)，从而使热锻后锻件内部仍部分

保留冷变形组织。这种组织的存在提高了锻件的强度和硬度，但降低了塑性和韧

性。严重的冷硬现象可能引起锻裂。

裂纹

锻造裂纹通常是锻造时存在较大的拉应力、切应力或附加拉应力引起的。裂

纹发生的部位通常是在坯料应力最大、厚度最薄的部位。如果坯料表面和内部有

微裂纹、或坯料内存在组织缺陷，或热加工温度不当使材料塑性降低，或变形速

度过快、变形程度过大，超过材料允许的塑性指针等，则在撤粗、拔长、冲孔、

扩孔、弯曲和挤压等工序中都可能产生裂纹。

龟裂

锻造龟裂是在锻件表面呈现较浅的龟状裂纹。在锻件成形中受拉应力的表面

(例如，未充满的凸出部分或受弯曲的部分)最容易产生这种缺陷。

引起龟裂的内因可能是多方面的：

(1)材料合Cu、Sn等易熔元素过多；

(2)高温长时间加热时，钢料表面有铜析出、表面晶粒粗大、脱碳、或经过

多次加热的表面；

(3)燃料含硫量过高，有硫渗人钢料表面。

飞边裂纹

锻造飞边裂纹是模锻及切边时在分模面处产生的裂纹。飞边裂纹产生的原因

可能是：①在模锻操作中由于重击使金属强烈流动产生穿筋现象。②镁合金模锻

件切边温度过低；铜合金模锻件切边温度过高。

分模面裂纹

锻造分模面裂纹是指沿锻件分模面产生的裂纹。原材料非金属夹杂多，模锻

时向分模面流动与集中或缩管残余在模锻时挤人飞边后常形成分模面裂纹。

折叠

锻造折叠是金属变形过程中已氧化过的表层金属汇合到一起而形成的。它可

以是由两股（或多股）金属对流汇合而形成；也可以是由一股金属的急速大量流

动将邻近部分的表层金属带着流动，两者汇合而形成的；也可以是由于变形金属

发生弯曲、回流而形成；还可以是部分金属局部变形，被压人另一部分金属内而

形成。折叠与原材料和坯料的形状、模具的设计、成形工序的安排、润滑情况及

锻造的实际操作等有关。

锻造折叠不仅减少了零件的承载面积，而且工作时由于此处的应力集中往往

成为疲劳源。

穿流

锻造穿流是流线分布不当的一种形式。在穿流区，原先成一定角度分布的流

线汇合在一起形成穿流，并可能使穿流区内、外的晶粒大小相差较为悬殊。穿流

产生的原因与折叠相似，是由两股金属或一股金属带着另一股金属汇流而形成的，

但穿流部分的金属仍是一整体。

锻造穿流使锻件的力学性能降低，尤其当穿流带两侧晶粒相差较悬殊时，性

能降低较明显。

锻件流线分布不顺

锻造锻件流线分布不顺是指在锻件低倍上发生流线切断、回流、涡流等流线

紊乱现象。如果模具设计不当或锻造方法选择不合理，预制毛坯流线紊乱；工人

操作不当及模具磨损而使金属产生不均匀流动，都可以使锻件流线分布不顺。流

线不顺会使各种力学性能降低，因此对于重要锻件，都有流线分布的要求。

铸造组织残留

锻造铸造组织残留主要出现在用铸锭作坯料的锻件中。铸态组织主要残留在

锻件的困难变形区。锻造比不够和锻造方法不当是铸造组织残留产生的主要原因。

锻造铸造组织残留会使锻件的性能下降，尤其是冲击韧度和疲劳性能等。

碳化物偏析级别不符要求

锻造碳化物偏析级别不符要求主要出现于莱氏体工模具钢中。主要是锻件中

的碳化物分布不均匀，呈大块状集中分布或呈网状分布。造成这种缺陷的主要原

因是原材料碳化物偏析级别差，加之改锻时锻比不够或锻造方法不当具有这种缺

陷的锻件，热处理淬火时容易局部过热和淬裂。制成的刃具和模具使用时易崩刃

等。

带状组织

锻造带状组织是铁素体和珠光体、铁素体和奥氏体、铁素体和贝氏体以及铁

素体和马氏体在锻件中呈带状分布的一种组织，它们多出现在亚共折钢、奥氏体

钢和半马氏体钢中。这种组织，是在两相共存的情况下锻造变形时产生的带状组

织能降低材料的横向塑性指针，特别是冲击韧性。在锻造或零件工作时常易沿铁

素体带或两相的交界处开裂。

局部充填不足

锻造局部充填不足主要发生在筋肋、凸角、转角、圆角部位，尺寸不符合图

样要求。产生的原因可能是：①锻造温度低，金属流动性差；②设备吨位不够或

锤击力不足；③制坯模设计不合理，坯料体积或截面尺寸不合格；④模膛中堆积

氧化皮或焊合变形金属。

欠压

锻造欠压指垂直于分模面方向的尺寸普遍增大，产生的原因可能是：①锻造

温度低。②设备吨位不足，锤击力不足或锤击次数不足。

错移

锻造错移是锻件沿分模面的上半部相对于下半部产生位移。产生的