確定鍛造溫度范圍的基本原則是:在鍛造溫度范圍內,應保證金屬具有良好的塑性和較低的變形抗力以利于鍛造變形;能改善金屬內部組織性能,獲得優質鍛件;范圍寬度盡可能大些,以減少加熱火次,提高生產效率。
始鍛溫度的確定,主要是保證不產生過燒現象。因此碳鋼的始鍛溫度應低于鐵碳平衡圖的固相線150~250℃。采用高速錘精鍛時,由于高速變形會產生很大的熱效應,使毛坯溫度升高以致引起過燒,所以始鍛溫度應該比通常始鍛溫度約低100℃左右。
終鍛溫度的確定,既要保證金屬在終鍛前具有足夠的塑性,又要使鍛件能夠獲得良好的組織性能,因此,一般來說終鍛溫度應稍高于其再結晶溫度,既保證毛坯在終鍛前仍有足夠的塑性,又能使鍛后再結晶完全,獲得較好的細晶粒組織。
就碳鋼而言,終鍛溫度如果過高,會使鍛件晶粒粗大,甚至產生魏氏體組織。終鍛溫度不能低于鐵碳平衡圖的A1線。否則塑性顯著降低,變形抗力增大,加工硬化現象嚴重,容易產生鍛造裂紋。
對于亞共析鋼,終鍛溫度應在A3線以上15~50℃,位于單相奧氏體區,塑性良好。但是對低碳鋼(含碳量小于0.3%),終鍛溫度可以降到A3線以下,雖然處于(a+r)兩相區,但是仍然具有較好的塑性,變形抗力也不太高。
對于過共析鋼,如果終鍛溫度在Acm線以上,會在鍛后冷卻過程中,沿著晶界析出網狀滲碳體,使鍛件的力學性能降低。若在Acm線與A1線之間鍛造,就能夠依靠塑性變形使析出的滲碳體破碎呈彌散狀。因此,應該選擇終鍛溫度在Acm線以下,A1線以上
50~100℃。
對于無相變的鋼種,不能用熱處理方法細化晶粒,只能依靠鍛造來控制晶粒度,為了使鍛件獲得細小晶粒,這類鋼的終鍛溫度一般偏低。
各類鋼的鍛造溫度范圍。可見一般碳素鋼的鍛造溫度范圍比較寬,達到400~580℃;而合金鋼、尤其是高合金鋼則很窄,只有200~300℃。因此在鍛造生產中,高合金鋼鍛造比較困難,對鍛造工藝的要求甚為嚴格。