鍛造前，金屬通常被加熱到一定的溫度。加熱不僅可以提高金屬的塑性，而且不易開裂，而且可以降低金屬的變形抗力，大大降低鍛造所需的力。同時，鍛件在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)，大鍛件變形后，產(chǎn)生再結(jié)晶，使鍛件獲得小顆粒和良好的組織結(jié)構(gòu)，從而提高機械性能。因此，加熱是熱鍛生產(chǎn)中不可缺少的重要過程。

        根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)單，按照安裝順序安裝在指定的加熱爐中。安裝爐子時，應(yīng)詳細檢查原材料，嚴(yán)格防止品種和數(shù)量混亂，標(biāo)記各種品種之間的間隔，并將實物記錄在原始記錄中。原材料加熱后出爐，送鍛造設(shè)備鍛造生產(chǎn)。

        鍛造加熱規(guī)范的確定：在保證坯料不開裂、出爐時坯料橫截面溫差不大的前提下，盡量快速加熱，以提高生產(chǎn)率，減少燃燒損壞。

一，鍛造加熱方法

鍛造的加熱按所采用熱源不同，可分為火焰加熱與電加熱兩大類。

1，火焰加熱

        火焰加熱是利用燃料(煤.焦炭.重油.柴油.煤氣或天然氣等)在加熱爐中燃燒產(chǎn)生的高溫氣體（火焰），通過對流和輻射將熱能傳遞到坯料表面，然后從表面?zhèn)鬟f到中心，使坯料加熱到一定溫度。

        火焰加熱法因燃料來源方便、設(shè)備簡單、加熱成本低、加熱空白尺寸大而得到廣泛應(yīng)用。其缺點是勞動條件差，加熱速度慢，溫度和加熱質(zhì)量難以控制。

2，電加熱

        電加熱是利用電能轉(zhuǎn)換為熱能來加熱金屬坯料。電加熱設(shè)備包括電阻爐、鹽浴爐、感應(yīng)加熱裝置等。與火焰加熱方法相比，電加熱的顯著特點是加熱速度快（如感應(yīng)加熱和接觸加熱），爐溫易于控制（如電阻爐），氧化脫碳和污染少，勞動條件好，機械化和自動化方便，但設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資大。電加熱廣泛應(yīng)用于模鍛或非鐵金屬鍛造。

二，鍛造溫度范圍

        鍛造溫度范圍是指鍛造開始溫度（初始鍛造溫度或開始鍛造溫度）與鍛造溫度（最終鍛造溫度或停止鍛造溫度）之間的溫度間隔。

        初始鍛造溫度主要受過熱和過熱的限制。對于碳結(jié)構(gòu)鋼，初始鍛造溫度隨碳含量的增加而逐漸降低；隨著碳含量的增加，合金工具鋼的初始鍛造溫度應(yīng)大大降低。鍛造工人通常稱鋼是否具有良好的加熱性能為吃火和不吃火。例如，低碳鋼可以加熱到1200℃以上，稱為吃火；高碳鋼一般加熱到1200℃以下，稱為不吃火。鋼的消防程度與碳含量關(guān)系最密切（低碳鋼最好吃火；鋼中的碳含量越高，吃火越差）。一般來說，經(jīng)驗豐富的鍛造工人以低碳鋼為標(biāo)準(zhǔn)，將其定為12%的火。35鋼次于低碳鋼，10%的火，45鋼90%的火，55.60.60mn鋼80%的火，65mn.70%的火；碳工具鋼60%的火，以掌握鍛件的溫度。

        最終鍛造溫度主要應(yīng)保證金屬坯料在停止鍛造前仍易變形。最終鍛造溫度以上過早停止鍛造也不利，存在以下缺點：

        1，需要增加加熱次數(shù)，從而增加金屬和燃料的消耗。

        2，降低生產(chǎn)率；

        3，導(dǎo)致晶粒粗大。

        最終鍛造溫度的確定一般取決于鋼的碳含量。碳質(zhì)量分數(shù)小于0.80%的鋼（稱為亞共析鋼，如45鋼），最終鍛造溫度一般在800℃左右；對于碳質(zhì)螢火蟲分數(shù)大于0.80%的鋼（稱為過共析鋼，如T10.T12等），最終鍛造溫度一般在750~800℃左右，有利于破碎網(wǎng)狀碳化物。在精加工過程中，最終鍛造溫度允許比規(guī)定溫度低50~80℃。

        在實際生產(chǎn)中，在確定鍛件最后一火的鍛造溫度范圍時，應(yīng)根據(jù)金屬的變形確定初始鍛造溫度。如果變形量小，加熱溫度仍然是最高的初始鍛造溫度，則最終鍛造溫度過高，導(dǎo)致鍛造中的晶粒較厚。當(dāng)最終鍛造溫度（如900℃）較高時，可獲得較大的晶粒；如果加熱溫度選擇較低的初始鍛造溫度，則在800℃停止鍛造，則可獲得較小的晶粒。

三，裝爐

1，裝爐的一般規(guī)律

        ①截面尺寸為200mm碳鋼.低合金鋼.非鐵金屬，除高合金鋼和特殊鋼外，鋼坯的塑性和導(dǎo)熱性均優(yōu)于鋼錠，一般采用高溫直接裝爐，加熱快。

        ②對于截面尺寸>200mm的中高合金鋼、特殊鋼坯和鋼錠，應(yīng)根據(jù)其尺寸和導(dǎo)熱系數(shù)進行兩段或三段加熱。三段加熱應(yīng)在400~700℃的裝爐溫度下進行保溫，緩慢加熱至800℃，然后快速加熱至初始鍛造溫度，防止導(dǎo)熱性差引起裂紋。

        鋼錠分為熱錠和冷錠。所謂熱錠是指鋼錠鑄造后，由鋼車間保溫運至鍛造車間，直接加熱，鋼錠表面溫度在550℃以上，表面溫度在500℃以下，稱為冷鋼錠。熱鋼錠可直接快速加熱至初始鍛造溫度，保溫后可鍛造。在條件允許的情況下，應(yīng)盡可能使用熱鋼錠進行鍛造。這不僅縮短了加熱時間，減少了氧化損失，節(jié)省了燃料，而且避免了鋼錠冷卻的缺陷。

2，冷鋼錠加熱應(yīng)注意以下幾點：

    1)鋼錠以下三種形式加熱。

    2)爐內(nèi)鋼錠應(yīng)加熱均勻。常用的方法有：

        ①墊片高度為：大鋼錠不小于200mm，中小鋼錠不小于100mm；

        ②鋼錠與爐壁之間的距離不小于200mm；

        ③與噴嘴的距離：大鋼錠不小于500mm，中小鋼錠不小于300mm；

        ④特殊情況下，當(dāng)無法墊高時，材料在加熱過程中應(yīng)經(jīng)常翻轉(zhuǎn)；

        ⑤鋼錠之間的距離不小于相應(yīng)截面寬度的1/3~1/2。

    3)冷鋼錠冷天加熱時，必須在車間和爐前烘烤一段時間，然后裝爐加熱。

    4)嚴(yán)禁同爐加熱冷熱鋼錠。

    5)鋼錠轉(zhuǎn)爐時，兩爐溫應(yīng)相等，最大相差不能超過100℃。

    6)鋼錠在同一爐內(nèi)加熱時，應(yīng)注意以下幾點：
        ①同一鋼號。當(dāng)重量差不大時，可在同一爐內(nèi)加熱；但加熱規(guī)范應(yīng)根據(jù)較大的鋼錠確定，小鋼錠應(yīng)放置在易于釋放的位置，以便在鍛造溫度下保溫；

        ②重量相同。當(dāng)鋼號差不大時，可在同一爐內(nèi)加熱，但加熱規(guī)范應(yīng)根據(jù)合金元素含量較高的鋼號確定。

    7)加熱前應(yīng)檢查鋼錠表面質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)裂紋等嚴(yán)重缺陷時應(yīng)停止加熱。

3，加熱速度

        加熱速度表示金屬加熱時溫度上升的速度，表示單位時間內(nèi)溫度上升(℃/h)或單位時間內(nèi)熱金屬層厚度(mm/min)。影響加熱速度的主要因素有爐溫、鋼化學(xué)成分、裝爐方法、鋼尺寸等。

        1)爐溫越高，鋼加熱速度越快。

        2)鋼的化學(xué)成分決定了鋼的導(dǎo)熱性。碳含量越高，導(dǎo)熱性越差；合金含量越高，導(dǎo)熱性越差。

        3)裝爐越密，鋼的加熱程度越不均勻。

        4）鋼的尺寸越大，在相同的加熱速度下，鋼的內(nèi)外層溫差越大。為了避免金屬在加熱過程中出現(xiàn)裂紋，并在爐內(nèi)外溫差過大時限制加熱速度。一般來說，在保證鋼材不過熱、過熱、開裂的情況下，應(yīng)盡量提高爐內(nèi)溫度，這不僅提高了生產(chǎn)率，而且避免了鋼材的氧化、脫碳和晶粒生長。碳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼的鋼坯和非鐵金屬材料，即使加熱速度快，也不會形成大的熱應(yīng)力或引起內(nèi)部裂紋，因此加熱速度不受限制。鋼錠、高碳鋼、高合金鋼，由于截面尺寸大或?qū)崧实?，加熱速度過快會導(dǎo)致金屬內(nèi)外溫差大，形成內(nèi)部裂紋，因此加熱速度必須緩慢，或采用、三段加熱法。

4，加熱時間

        加熱到規(guī)定溫度所需的時間稱為加熱時間。爐內(nèi)鋼的加熱時間直接影響生產(chǎn)效率和鍛件質(zhì)量。因此，確定合理的加熱時間是非常重要的。計算加熱時間常用的經(jīng)驗公式，供實際生產(chǎn)參考。最簡單的經(jīng)驗公式如下：

        t=KD

        t-加熱至始鍛溫度所需時間(h)；

        D-鋼的直徑或邊長(cm)；

        K-鋼的化學(xué)成分對加熱時間的影響系數(shù)。低碳鋼K=0.1~0.15；高碳鋼尺K=0.2~0.3；-一般合金鋼K=0.15~0.2。

        鋼裝爐方式不同，加熱時加熱情況也不同。裝爐密度大，各鋼加熱不均勻，加熱時間比單件裝爐長。如果鋼錠在鍛造溫度下保溫超過允許保溫時間過長，則會形成晶粒粗大的過熱組織。過熱的鋼錠在加熱前必須將爐溫降低到650~750℃以下。必要時，保溫時間可在鍛造溫度下延長，但不得超過表中規(guī)定的最大保溫時間。

5，測量鍛造溫度

        在鍛造過程中，需要準(zhǔn)確地控制溫度。鍛造溫度的測量方法包括視覺測量方法和儀器溫度測量方法。儀器溫度測量方法包括：光學(xué)高溫計溫度測量、熱電偶高溫計溫度測量等。光學(xué)高溫計是一種相對方便、高溫測量和相當(dāng)準(zhǔn)確的溫度測量儀器。當(dāng)現(xiàn)場沒有溫度測量儀器或溫度測量儀器不準(zhǔn)確時，必須根據(jù)鋼的顏色來判斷鋼的溫度。

        當(dāng)鋼加熱到530℃以上時，會發(fā)出不同顏色的光，顏色的變化與加熱溫度有關(guān)。隨著鋼溫度的升高，鋼的顏色從深到淺，亮度逐漸增加。因此，鋼的實際溫度可以根據(jù)鋼的顏色來判斷。各種顏色對應(yīng)的溫度如表所示。

        在目測鋼的加熱溫度時，應(yīng)注意白天和黑夜、晴天和陰天，以及現(xiàn)場的光線強度。在黑暗中，觀察到的火相對明亮。如果你不注意這些場合之間的差異，就會有很大的錯誤。然而，要更準(zhǔn)確地測量溫度，需要很長時間才能積累經(jīng)驗，溫度誤差可以準(zhǔn)確地達到20-50℃。

四，實際生產(chǎn)經(jīng)驗

    1，冷鋼錠的加熱工藝如下：

        1)碳含量低于0.55%，重量低于1t的碳結(jié)構(gòu)鋼錠，一般可在1000-1100℃高溫裝爐，直接加熱到鍛造溫度，無低溫保溫，保持一定時間后取出鍛造。

        2)部分合金結(jié)構(gòu)鋼、碳工具鋼、軸承鋼、高合金鋼等鋼錠可采用三個階段加熱：

        ①預(yù)熱階段。將鋼錠從室溫加熱到臨界溫度(鐵碳相圖線)。在這個階段，加熱速度應(yīng)該很慢。鋼錠裝爐后，在裝爐溫度下保溫，以減少內(nèi)外溫差大造成的裂紋。預(yù)熱時間長，一般為總加熱時間的58%~68%。

        ②加熱階段。在臨界溫度下保溫的鋼錠直接加熱到鍛造溫度。此時，鋼的塑性增加，可以加速加熱。加熱時間短，占總加熱時間的20%~25%。

        ③在鍛造溫度下保溫。也就是說，在鍛造溫度下停留相當(dāng)長的時間，使鋼錠內(nèi)外溫度均勻，并利用高溫下的擴散作用，使鋼的化學(xué)成分和組織均勻化。鍛造溫度下的保溫時間為總加熱時間的12%~17%。

    2，鋼坯爐加熱在一些中小型工廠的鍛造車間，主要采用鋼坯鍛造鍛件。根據(jù)各廠的加熱經(jīng)驗，除部分高合金鋼和特殊鋼種外，無論鋼號，均可采用高溫直接加熱到鍛造溫度，即爐鍛。