大型軸鍛件鍛造方法根據坯料的移動方式分:鍛造可分為自由鍛、鐓粗、擠壓、模鍛、閉式模鍛、閉式鐓鍛。
其中自由鍛利用沖擊力或壓力使金屬在上下兩個抵鐵(砧塊)間產生變形以獲得所需軸鍛件,主要有手工鍛造和機械鍛造兩種。模鍛又分為開式模鍛和閉式模鍛,金屬坯料在具有一定形狀的鍛模膛內受壓變形而獲得軸鍛件,又可分為冷鐓、輥鍛、徑向鍛造和擠壓等等。
按變形溫度分:鍛造又可分為熱鍛(鍛造溫度高于坯料金屬的再結晶溫度)、溫鍛(鍛造溫度低于金屬的再結晶溫度)和冷鍛(常溫)。鋼的再結晶溫度約為460℃,但普遍采用800℃作為劃分線,高于800℃的是熱鍛;在300~800℃之間稱為溫鍛或半熱鍛。
生產大型軸鍛件時,除了必須保證所要求的形狀和尺寸外,還必須滿足零件在使用過程中所提出的性能要求,其中主要包括:強度指標、塑性指標、沖擊韌性、疲勞韌性和抗應力腐蝕性能要求,對高溫工作的零件,還有高溫瞬時拉伸性能、持久性能、抗蠕變性能和熱疲勞性能等。而大型軸鍛件的性能又取決于其組織和結構(以下簡稱為組織)。
不同材料,或同一材料的不同狀態(tài)的軸鍛件,其性能不同,歸根到底都是由其組織決定的。金屬的組織與材料的化學成分、冶煉方法、壓力加工過程和工藝等因素有關。
其中壓力加工過程對軸鍛件的組織有重要的影響,尤其對那些在加熱和冷卻過程中沒有同素異構轉變的材料,如:奧氏體和鐵素體耐熱不銹鋼、高溫合金、鋁合金和鎂合金等,主要依靠在壓力加工過程中,正確控制熱力學工藝參數來改善軸鍛件的組織和提高其性能。采用壓力加工方法,還可以改善零件的表面狀態(tài)和建立表面預壓應力,提高零件的使用性能。