锻坯加热

[拼音]：duanpi jiare

[外文]：heating of forging billet

热态锻造前的重要工序。金属加热到一定温度后塑性提高，变性抗力减小。图为含碳0.45％的碳素钢和含镍、铬、钨的合金钢的高温强度变化曲线。根据曲线可知，金属随着温度提高而强度降低。

锻坯一般加热到金属的允许始锻温度。为保证里外温度均匀，锻坯表面加热到所需温度后还应保温一定时间。保温时间与金属的导热系数、锻坯的截面尺寸和在炉内的放置状态有关。冷坯料加热的升温速度不宜太高，以防止表层与心部之间出现过大的温差和在心部出现大的热应力。心部热应力容易引起裂纹。常用的测温仪表有测炉温的热电偶，测金属表面温度的光学高温计。

古代锻造是用明火直接加热锻坯。现代锻坯加热使用各种燃煤、燃油、燃气和电热式的工业炉，包括间歇式的室式炉、台车式炉、电阻炉、感应炉和连续式炉。感应炉具有加热速度快、温度均匀、占地小、便于自动控制等优点，已广泛应用于中、小模锻件生产线中。锻坯加热消耗大量能源，因此必须提高工业炉的热效率，改进加热的管理和操作。

在高温下，钢中的铁与炉气中的氧化合，形成 FeO、Fe3O4、Fe2O3等氧化物，称为氧化皮。氧化皮的产生会增加金属的耗损。一般间歇式火焰加热炉的氧化烧损率为2～3％，感应加热小于 0.5％。此外，氧化皮还会加剧模具的磨损，降低锻件精度和导致表面粗糙，从而加大机械加工的加工余量，增加了材料消耗。氧化皮还阻碍热的传导，延长加热时间，影响炉底寿命和工业炉的机械化作业。氧化除产生氧化皮外，还会减少钢的表层碳含量，形成脱碳层，降低锻件表层的硬度和强度。氧化皮的产生更不利于精密锻造。为避免或减少氧化引起的各种问题和损失，20世纪以来人们对锻坯少无氧化加热作了许多研究，研究成果已用于工业生产。