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，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，使鍛件獲得細小的晶粒和良好的組織結(jié)構(gòu)，從而改善力學性能。因此，加熱是熱鍛生產(chǎn)當中不可缺少的一道重要工序。

依據(jù)生產(chǎn)工作任務單單，按裝爐順序，裝入指定的加熱爐中。裝爐時應詳細校對原料，嚴防品種與數(shù)量上的混亂，在各種品種間隔的地方放置標記并將實物記入原始記錄中。原料經(jīng)加熱后出爐，送到鍛造設備上進行鍛造生產(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，使坯料加熱至一定的溫度。

火焰加熱法由于燃料來源方便，設備簡單，加熱費用較低，加熱坯料的尺寸范闈較大等原因而得到普遍應用。其缺點是勞動條件差，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。電加熱用設備有電阻爐、鹽浴爐、感應加熱裝置等。與火焰加熱法相比，電加熱的顯著特點是升溫快（如感應加熱和接觸加熱），爐溫易于控制（如電阻爐），氧化、脫碳和污染少，勞動條件好，便于實現(xiàn)機械化和自動化，但設備結(jié)構(gòu)復雜，投資較大。電加熱在模鍛或非鐵金屬鍛造中得到廣泛應用。

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)驗的鍛工以低碳鋼為標準，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)量分數(shù)小于0.80%的鋼（稱為亞共析鋼，如45鋼），終鍛溫度一般應在800℃左右；對于碳的質(zhì)螢分數(shù)大于0.80%的鋼（稱為過共析鋼，如T10、T12等），終鍛溫度一般應在750 ~800℃左右，以利于破碎網(wǎng)狀碳化物。精整工序時，終鍛溫度允許比規(guī)定溫度低50 ~80℃。

在實際生產(chǎn)中，確定某一鍛件最后一火的鍛造溫度范圍時，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，結(jié)果就會使終鍛溫度過高，造成鍛件內(nèi)晶粒粗大。當在高的終鍛溫度（如900℃）停鍛時，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)其尺寸大小和熱導率高低而采用二段加熱或三段加熱。三段加熱時要經(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，應盡量采用熱鋼錠鍛造。這樣不僅縮短了加熱時間，減少了氧化損失，節(jié)省了燃料，同時避免了鋼錠冷卻產(chǎn)生的缺陷。

（2）冷鋼錠的加熱應注意下面幾點：

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，加熱過程中材料應經(jīng)常翻轉(zhuǎn)；⑤鋼錠相互間距離不小于相應截面寬度的1/3 ~ 1/2。

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

4）嚴禁冷熱鋼錠同爐加熱。

5）鋼錠轉(zhuǎn)爐時，兩爐爐溫應相等，最多相差不能超過100℃。

6）鋼錠同爐加熱時應注意以下幾點：①同鋼號、重量相差不大時，可以同爐加熱；但應根據(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，可以同爐加熱，但應根據(jù)合金元素含量多的鋼號來確定加熱規(guī)范。

7）加熱前應檢驗鋼錠的表面質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)有裂紋等嚴重缺陷時應 停止加熱。

加熱速度

加熱速度表示金屬加熱時溫度升高的快慢，用單位時間內(nèi)上升的溫度（℃/h)來表示，也可用單位時間內(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）鋼的化學成分決定鋼導熱性的高低。碳含量越高，導熱性越差；合金含量越高，導熱性越差。

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)生裂紋和出爐時內(nèi)外溫差太大，對加熱速度應有一定的限制。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率低，加熱時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。

加熱時間

將鋼料加熱到規(guī)定的溫度所需的時間，稱為加熱時間。

鋼料在爐內(nèi)加熱時間的長短，直接影響生產(chǎn)效率和鍛件質(zhì)量。因此，確定合理的加熱時間是很重要的。

加熱時間常用經(jīng)驗公式作近似計算，以供實際生產(chǎn)時參考。最簡單的經(jīng)驗公式如下：

t = KD

式中 t——加熱至始鍛溫度所需時間（h）；

    D——鋼料的直徑或邊長（cm）；

    K——鋼的化學成分對加熱時間的影響系數(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間。

鋼錠在鍛造溫度下保溫超過允許保溫時間過長，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，在鍛造溫度下可延長保溫時間，但不能超過表中所規(guī)定的最大保溫時間。

鍛造溫度的測量

在鍛造加工的過程中，需要準確地控制溫度。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：光學高溫計測溫、熱電偶髙溫計測溫等。光學高溫計就是一種比較方便、可測髙溫、而又相當準確的測溫儀器。當現(xiàn)場沒有測溫儀器或測溫儀器不準時，只好根據(jù)鋼的顏色來判斷鋼的溫度。

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

在目測鋼的加熱溫度時，要注意白天和黑夜、晴天和陰天，以及現(xiàn)場光線強弱等不同情況。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，要想比較準確地目測溫度也需要較長時間地積累經(jīng)驗，目測的溫度誤差可準確到20-50℃。

實際生產(chǎn)經(jīng)驗

（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)，加熱速度應該緩慢。鋼錠裝爐后，在裝爐溫度下進行保溫，以減少因內(nèi)外溫差較大引起的裂紋。預熱階段時間較長，—般為總加熱時間的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。此時鋼塑性增加，可加快速度加熱。升溫階段加熱時間較短，占總加熱時間的20% ~25%。

③在鍛造溫度下保溫。即在鍛造溫度下停留一個相當長的時間，使鋼錠內(nèi)外溫度達到均勻，并利用在髙溫下的擴散作用，使鋼中化學成分及組織均勻化。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，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。