等溫鍛造工藝及對(duì)模具材料的要求
等溫鍛造，俗稱等溫鍛，主要特點(diǎn)是模具與成形處理件基本相同的溫度，因此，需要帶模具加熱及控溫裝置。等溫鍛造一般速率比較低，一般采用液壓機(jī)。
超塑性等溫鍛造，對(duì)溫度和速率的要求比一般意義的等溫鍛造更加嚴(yán)格，而且坯料的顯微組織應(yīng)基本屬于超塑性類型。然而二者沒有截然的區(qū)別，有些等溫變形中坯料在變形到一定程度后，一方面實(shí)現(xiàn)了等軸細(xì)晶化，另一方面等溫鍛造一般隨著變形的進(jìn)行速率降低。
因此，這些鍛造中，有一個(gè)從一般塑性變形過(guò)渡到超塑性成分的過(guò)程，這有助于提高成形精度和質(zhì)量，但又無(wú)需對(duì)材料進(jìn)行繁復(fù)的預(yù)處理，比典型的超塑性等溫鍛造成形成本要低；同時(shí)，由于等溫鍛造前期采取了比較高的變形速率，還可以提高整個(gè)成形的效率，因此，這是一個(gè)值得倡導(dǎo)的成形方式。
在等溫鍛造的模式上發(fā)展的“熱模鍛造”和“溫模鍛造”與等溫鍛造的主要區(qū)別在于，模具和成形件之間有溫度差，從而減低了對(duì)模具材料的要求。
等溫鍛造特別適合那些鍛造溫區(qū)窄的難變形材料，如高溫合金、鈦合金、粉末高溫合金等。等溫鍛造中變形材料常發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，從而使鍛件中的組織呈現(xiàn)均勻的等軸細(xì)晶形態(tài)。等溫成形中零件尺寸精度高，既節(jié)約了材料，又減少了廠加工工時(shí)。
等溫鍛造的模具材料，主要根據(jù)變形溫度選擇，常用的熱作模具鋼、鐵基高溫合金、鎳基高溫合金、鋁合金及陶瓷等。
俄羅斯的一些專家利用碳-碳復(fù)合材料作為1000℃以上的等溫鍛造模具材料，因?yàn)檫@些材料具有優(yōu)越的高溫力學(xué)性能。然而，這些材料高溫易于氧化，他們研究了相應(yīng)的措施，現(xiàn)在這些模具的材料仍在探索階段。
等溫鍛造設(shè)備主要是液壓機(jī)，為滿足等溫鍛造的基本要求，要求液壓機(jī)：
（1）橫梁速度可調(diào)可控；
（2）可實(shí)現(xiàn)保壓；
（3）有足夠的閉合高度和工作臺(tái)面尺寸，以滿足等溫鍛造模具及加熱裝置安裝要求；
（4）有頂出裝置；
（5）有控溫系統(tǒng)。
等溫鍛造時(shí)間較長(zhǎng)，溫度較高，成型件的形狀比較復(fù)雜，模具表面包含一些淺細(xì)凹凸部分，因此，需要一定的涂料，在坯料加熱及成形過(guò)程中起到一定的防護(hù)作用，同時(shí)，在變形件與模具之間形成連續(xù)的潤(rùn)滑膜以減少摩擦，在成形后它又能起到脫模劑的作用。在選擇潤(rùn)滑劑時(shí)，要注意對(duì)模具不能有腐蝕作用，也不能污染成形件表面材料。
與其他鍛造方式進(jìn)行對(duì)比，等溫鍛造更需要和更易于實(shí)現(xiàn)精確控制。所以，實(shí)現(xiàn)模具及模坯的設(shè)計(jì)到成形溫度速率控制的全面計(jì)算機(jī)化，是提高效率及質(zhì)量的需要，也是目前技術(shù)水平可以達(dá)到的。
在正常生產(chǎn)條件下，模具材料在工作溫度下的抗位強(qiáng)度應(yīng)該達(dá)到鍛造溫度下鍛件材料流變應(yīng)力的3倍-5倍，模具壽命才具有生產(chǎn)應(yīng)用的價(jià)值。
現(xiàn)今，等溫鍛造工藝是先進(jìn)難變形材料（如鈦合金、鎳基高溫合金、金屬間化合物等）的主要成形方法，也用于熱作模具鋼模具模膛的擠壓成形。其原理是：將毛坯與模具加熱到相同的溫度，在很低的應(yīng)變速度下對(duì)毛坯進(jìn)行變形加工，由于消除了模具激冷和材料應(yīng)變硬化的影響，材料變形抗力小，可以完成近凈形加工，從而大大提高金屬的利用率以及鍛件的性能。
熱作模具鋼模具模膛的超塑性擠壓溫度700℃-750℃，鈦合金等溫鍛、超塑性鍛造溫度多在800℃-900℃，鎳基合金多在1000℃左右，鎳基粉末合金在等溫鍛溫度通常在1050℃以上，而TiAl金屬間化合物的等溫鍛造則要在1100℃以上。
在此溫度區(qū)間，模具必須具有：
（1）較高的高溫強(qiáng)度；
（2）高的耐磨性和一定的高溫硬度；
（3）優(yōu)良的耐熱疲勞性和抗氧化性能；
（4）適當(dāng)?shù)臎_擊韌性；
（5）較好的淬透性和熱導(dǎo)性。
（來(lái)源：慧聰表面處理網(wǎng))
