鍛造前通常都要將金屬加熱到一定的溫度。通過加熱不僅可以使金屬塑性提高，經(jīng)受大的變形而且不易開裂，而且能夠減小金屬的變形抗力，使鍛造所需要的力量大大地減小。同時(shí)，鍛件在合適的溫度范圍下，經(jīng)過較大鍛造變形，產(chǎn)生再結(jié)晶，使鍛件獲得細(xì)小的晶粒和良好的組織結(jié)構(gòu)，從而改善力學(xué)性能。因此，加熱是熱鍛生產(chǎn)當(dāng)中不可缺少的一道重要工序。

依據(jù)生產(chǎn)工作任務(wù)單單，按裝爐順序，裝入指定的加熱爐中。裝爐時(shí)應(yīng)詳細(xì)校對原料，嚴(yán)防品種與數(shù)量上的混亂，在各種品種間隔的地方放置標(biāo)記并將實(shí)物記入原始記錄中。原料經(jīng)加熱后出爐，送到鍛造設(shè)備上進(jìn)行鍛造生產(chǎn)。

鍛造加熱規(guī)范的確定：在保證坯料不開裂和出爐時(shí)坯料橫截面溫差不過大的前提下，盡量采用快速加熱，以提高生產(chǎn)率和減少燒損。

鍛造加熱方式

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）在加熱爐內(nèi)燃燒所產(chǎn)生的高溫氣體（火焰），通過對流、輻射把熱能傳給坯料表面，再由表面向中心傳導(dǎo)，使坯料加熱至一定的溫度。

火焰加熱法由于燃料來源方便，設(shè)備簡單，加熱費(fèi)用較低，加熱坯料的尺寸范闈較大等原因而得到普遍應(yīng)用。其缺點(diǎn)是勞動條件差，加熱速度慢，溫度與加熱質(zhì)量較難控制。

（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。電加熱用設(shè)備有電阻爐、鹽浴爐、感應(yīng)加熱裝置等。與火焰加熱法相比，電加熱的顯著特點(diǎn)是升溫快（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，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化，但設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資較大。電加熱在模鍛或非鐵金屬鍛造中得到廣泛應(yīng)用。

鍛造溫度范圍

鍛造溫度范圍是指鍛造開始溫度（始鍛溫度或開鍛溫度）和鍛造完了的溫度（終鍛溫度或停鍛溫度）之間的一段溫度間隔。

始鍛溫度主要受過熱和過燒的限制。對于碳素結(jié)構(gòu)鋼，始鍛溫度隨著碳含量的增加逐漸降低；而合金工具鋼的始鍛溫度則隨者碳含量的增加應(yīng)大大降低。鍛工常把鋼材是否具有良好的加熱性能稱為“吃火”和“不吃火”，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。鋼材的吃火程度與碳含量的關(guān)系最為密切（低碳鋼吃火最好；鋼中碳含量越高，吃火越不好）。一般有經(jīng)驗(yàn)的鍛工以低碳鋼為標(biāo)準(zhǔn)，把它定為吃十二成火，35鋼次于低碳鋼吃十成火，45鋼吃九成火，55、60、60Mn鋼吃八成火，65Mn、70鋼吃七成火；碳素工具鋼吃六成火，以此來掌握鍛件的火候大小。

終鍛溫度主要應(yīng)保證在停止鍛造之前金屬坯料還處于容易變形的狀態(tài)。終鍛溫度以上過早地停止鍛造也很不利，有以下弊端：

1）需要增加加熱次數(shù)，從而增加了金屬和燃料的消耗。

2）降低了生產(chǎn)率。

3）導(dǎo)致晶粒粗大。

終鍛溫度的確定一般由鋼的碳含量而定，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.80%的鋼（稱為亞共析鋼，如45鋼），終鍛溫度一般應(yīng)在800℃左右；對于碳的質(zhì)螢分?jǐn)?shù)大于0.80%的鋼（稱為過共析鋼，如T10、T12等），終鍛溫度一般應(yīng)在750 ~800℃左右，以利于破碎網(wǎng)狀碳化物。精整工序時(shí)，終鍛溫度允許比規(guī)定溫度低50 ~80℃。

在實(shí)際生產(chǎn)中，確定某一鍛件最后一火的鍛造溫度范圍時(shí)，要根據(jù)金屬的變形過，定出始鍛溫度。如果變形量小，而加熱溫度還是最高的始鍛溫度時(shí)，結(jié)果就會使終鍛溫度過高，造成鍛件內(nèi)晶粒粗大。當(dāng)在高的終鍛溫度（如900℃）停鍛時(shí)，結(jié)果得到粗大的晶粒；如果加熱溫度選擇較低的始鍛溫度，在800℃停鍛，就可以得到細(xì)小的晶粒了。

裝爐

（1）裝爐的一般規(guī)律

1）對于截面尺寸<200mm的碳素鋼、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)熱性比鋼錠好，一般都采用高溫直接裝爐，快速加熱。

2）對于截面尺寸>200mm的中高合金鋼和特殊鋼鋼坯及鋼錠，根據(jù)其尺寸大小和熱導(dǎo)率高低而采用二段加熱或三段加熱。三段加熱時(shí)要經(jīng)過在400 ~700℃裝爐溫度下保溫，緩慢升溫到800℃再保溫，然后快速加溫到始鍛溫度，防止因?qū)嵝圆钤斐闪鸭y。

鋼錠分為熱錠和冷錠兩種。所謂熱錠是指鋼錠澆鑄后，由鑄鋼車間保溫運(yùn)到鍛造車間，直接裝爐加熱，鋼錠的表面溫度在550℃以上者；表面溫度在500℃以下者，稱為冷鋼錠。熱鋼錠可以直接快速加熱至始鍛溫度，經(jīng)保溫后便可鍛造。在條件許可的情況下，應(yīng)盡量采用熱鋼錠鍛造。這樣不僅縮短了加熱時(shí)間，減少了氧化損失，節(jié)省了燃料，同時(shí)避免了鋼錠冷卻產(chǎn)生的缺陷。

（2）冷鋼錠的加熱應(yīng)注意下面幾點(diǎn)：

1）鋼錠按下列三種形式裝爐加熱。

2）鋼錠在爐中裝爐位置應(yīng)保證加熱均勻。常采用的方法有：

①用墊塊墊高，高度為：大鋼錠不低于200mm，中小鋼錠不低于100mm；②鋼錠與爐壁距離不小于200mm；③與噴嘴距離：大鋼錠不小于500mm,中小鋼錠不小于300mm;④特殊情況下，無法墊高時(shí)，加熱過程中材料應(yīng)經(jīng)常翻轉(zhuǎn)；⑤鋼錠相互間距離不小于相應(yīng)截面寬度的1/3 ~ 1/2。

3）冷天加熱冷鋼錠時(shí)，必須先在車間內(nèi)和爐前烘烤一段時(shí)間后 再進(jìn)行裝爐加熱。

4）嚴(yán)禁冷熱鋼錠同爐加熱。

5）鋼錠轉(zhuǎn)爐時(shí)，兩爐爐溫應(yīng)相等，最多相差不能超過100℃。

6）鋼錠同爐加熱時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①同鋼號、重量相差不大時(shí)，可以同爐加熱；但應(yīng)根據(jù)較大鋼錠來確定加熱規(guī)范，而把小鋼錠放在易于出爐的位置，以便在鍛造溫度下保溫后先行出爐；②同重量、鋼號相差不大時(shí)，可以同爐加熱，但應(yīng)根據(jù)合金元素含量多的鋼號來確定加熱規(guī)范。

7）加熱前應(yīng)檢驗(yàn)鋼錠的表面質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)有裂紋等嚴(yán)重缺陷時(shí)應(yīng) 停止加熱。

加熱速度

加熱速度表示金屬加熱時(shí)溫度升高的快慢，用單位時(shí)間內(nèi)上升的溫度（℃/h)來表示，也可用單位時(shí)間內(nèi)熱透的金屬層厚度來表示 (mm/min)。影響加熱速度的主要因素有，爐溫、鋼的化學(xué)成分、裝爐方式、鋼材尺寸等。

1）爐溫越高，鋼的加熱速度越快。

2）鋼的化學(xué)成分決定鋼導(dǎo)熱性的高低。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，各鋼料的受熱程度越不均勻。

4）鋼料尺寸越大，相同的加熱速度下，鋼料內(nèi)外層溫差越大。為了避免金屬在加熱過程中產(chǎn)生裂紋和出爐時(shí)內(nèi)外溫差太大，對加熱速度應(yīng)有一定的限制。一般在保證鋼材不出現(xiàn)過熱、過燒和裂紋的情況下，應(yīng)盡量提高裝爐溫度，這樣不僅提高了生產(chǎn)率，同射也避免了鋼材的氧化、脫碳和晶粒長大。碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼的鋼坯及非鐵金屬材料，即使加熱速度很快也不致形成大的熱應(yīng)力或引起內(nèi)裂，所以加熱速度不受限制。而鋼錠和高碳鋼、高合金鋼鋼材，由于截面尺寸大或熱導(dǎo)率低，加熱時(shí)速度太快會使金屬內(nèi)外產(chǎn)生很大的溫度差，形成內(nèi)裂，所以加熱速度必須緩慢，或采用二段、三段加熱法。

加熱時(shí)間

將鋼料加熱到規(guī)定的溫度所需的時(shí)間，稱為加熱時(shí)間。

鋼料在爐內(nèi)加熱時(shí)間的長短，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(shí)間是很重要的。

加熱時(shí)間常用經(jīng)驗(yàn)公式作近似計(jì)算，以供實(shí)際生產(chǎn)時(shí)參考。最簡單的經(jīng)驗(yàn)公式如下：

t = KD

式中 t——加熱至始鍛溫度所需時(shí)間（h）；

    D——鋼料的直徑或邊長（cm）；

    K——鋼的化學(xué)成分對加熱時(shí)間的影響系數(shù)。對于低碳鋼K = 0.1 ~0. 15；對于高碳鋼尺K=0.2 ~0.3；—般合金鋼K= 0.15 ~0.2。

鋼料裝爐方式不同，加熱時(shí)受熱的情況也不同。裝爐較密，各鋼料受熱不均勻，比單件裝爐需要較長的加熱時(shí)間。

鋼錠在鍛造溫度下保溫超過允許保溫時(shí)間過長，會全部形成晶粒粗大的過熱組織。已過熱的鋼錠，必須將爐溫降低到650 ~750℃以下保溫，然后再加熱。必要時(shí)，在鍛造溫度下可延長保溫時(shí)間，但不能超過表中所規(guī)定的最大保溫時(shí)間。

鍛造溫度的測量

在鍛造加工的過程中，需要準(zhǔn)確地控制溫度。鍛造溫度的測量方法有目測法和儀表測溫法。儀表測溫方法有：光學(xué)高溫計(jì)測溫、熱電偶髙溫計(jì)測溫等。光學(xué)高溫計(jì)就是一種比較方便、可測髙溫、而又相當(dāng)準(zhǔn)確的測溫儀器。當(dāng)現(xiàn)場沒有測溫儀器或測溫儀器不準(zhǔn)時(shí)，只好根據(jù)鋼的顏色來判斷鋼的溫度。

當(dāng)鋼加熱到530℃以上時(shí)，會發(fā)出不同顏色的光線，其顏色的變化與加熱溫度有關(guān)。隨著鋼料溫度的升高，鋼的顏色由深變淺，亮度則逐漸增強(qiáng)。因此，根據(jù)鋼的顏色就可判斷鋼的實(shí)際溫度。各種顏色所對應(yīng)的溫度如表所示。

在目測鋼的加熱溫度時(shí)，要注意白天和黑夜、晴天和陰天，以及現(xiàn)場光線強(qiáng)弱等不同情況。在陰暗的情況下，觀察到的火色相對亮些。如不注意這些場合下的差別，就會產(chǎn)生很大的誤差。盡管如此，要想比較準(zhǔn)確地目測溫度也需要較長時(shí)間地積累經(jīng)驗(yàn)，目測的溫度誤差可準(zhǔn)確到20-50℃。

實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)

（1）冷鋼錠加熱根據(jù)某廠資料，冷鋼錠的加熱工藝如下：

1）碳含量在0.55%以下，重量在1t以下的碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼錠，一般可在1000-1100℃高溫裝爐，中間不經(jīng)過低溫保溫，直接加熱到鍛造溫度，并保持一定時(shí)間后取出鍛造。

3）對于1t以上的某些合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、軸承鋼、高合金鋼等鋼錠，可以采用三個階段來加熱：

3）①預(yù)熱階段。將鋼錠由室溫加熱到臨界溫度（鐵碳相圖線），在此階段內(nèi)，加熱速度應(yīng)該緩慢。鋼錠裝爐后，在裝爐溫度下進(jìn)行保溫，以減少因內(nèi)外溫差較大引起的裂紋。預(yù)熱階段時(shí)間較長，—般為總加熱時(shí)間的58% ~68%。

②升溫階段。在臨界溫度下保溫后的鋼錠直接加熱到鍛造溫度。此時(shí)鋼塑性增加，可加快速度加熱。升溫階段加熱時(shí)間較短，占總加熱時(shí)間的20% ~25%。

③在鍛造溫度下保溫。即在鍛造溫度下停留一個相當(dāng)長的時(shí)間，使鋼錠內(nèi)外溫度達(dá)到均勻，并利用在髙溫下的擴(kuò)散作用，使鋼中化學(xué)成分及組織均勻化。鍛造溫度下的保溫時(shí)間為總加熱時(shí)間的12% ~17%。

（2）鋼坯裝爐加熱在一些中小型工廠的鍛壓車間，大都采用鋼坯來鍛造鍛件。根據(jù)各廠的加熱經(jīng)驗(yàn)，除了一些高合金鋼和特殊鋼種以外，不論鋼號，可一律采用高溫直接裝爐快速加熱到鍛造溫度，即出爐鍛造。