自由锻造对金属组织及性能的作用

       自由锻造有两个基本任务：1.使锻件经济地获得所需的形状；2.使锻件具有良好的内部质量。一般中小型锻件的锻造以成形为主；大型锻件（尤其是重要锻件）和特殊钢的锻造以改善内部质量为主。 

       铸锭（带有许多在浇注、凝固过程中形成的冶金缺陷）经过锻造后：1.在足够的变形程度下，可将铸锭中的粗大的铸造组织打碎，分散其非金属夹杂及异相质点；2.在正确选择变形方案的条件下，可使锻件的金属纤维在其截面上有正确的分布；3.在较好的应力状态和一定的变形量下，可锻合其内部缺陷，提高金属的致密性；这反映在最后的结果上，大大提高了金属的机械性能（尤其是韧塑性指标）和综合的使用性能。  

       近几十年以来，随着电力（火电、水电、核电）工业、石化工业、冶金工业、造船工业等的迅猛发展，发电机转子、汽轮机转子、工作辊、支承辊、压力容器、管板等越做越大，质量要求越来越高。随着无损检测技术的不断完善，对锻件内部致密性的探测愈益精微。比如300MW汽轮机转子UT要求单个缺陷不超过φ1.6等；管板的UT要求分三个方面：单个缺陷、密集区面积百分比和底波衰减量，过去管板锻件UT合格率一般只能达60%左右。  

       如果说一般大型锻件对锻造加工的要求更多地着眼于以上的①②两点的话，那么对于这些高要求的锻件，比如大型发电机、汽轮机转子，蒸发器管板等来说，第③点的要求则是研究的重心。为此，包括我公司的工程技术人员在内，世界的锻造行业一直在努力开发各种特殊的锻造方法，来作到“将锻件的每一个立方厘米锻透”。为了达到破碎钢锭的铸态组织、锻合钢锭内部的疏松、孔穴等缺陷的目的，必须具备以下的基本条件：有足够大的变形程度或局部锻比；缺陷周围为静水压（三向压应力）状态；高的锻造温度和一定的保压时间；疏松、孔穴的表面未被氧化。当然，为了提高锻件的综合力学性能，同时还需要采用其它适当的锻造方法。