鍛造プロセスがその様式に応じてどのように進むか

冷間鍛造プロセス中に鍛造品が変形し、加工硬化されることで、鍛造大きな負荷に耐えて死ぬ。そのためには高強度の鍛造金型が必要であり、硬い潤滑皮膜が摩耗や凝着を防止します。また、ブランク材の割れを防止するために、必要な変形能力を確保するための中間焼鈍が必要となります。良好な潤滑を維持するために、ブランクにリン酸塩処理を施すことができます。棒や線材は連続加工のため、現状では断面潤滑が不可能なため、リン酸塩潤滑方式の適用が検討されています。

鍛造は鋳造ビレットの運動様式により自由鍛造、冷間圧造、押出し、型鍛造、閉塞鍛造、閉塞鍛造などに分けられます。閉塞鍛造品、閉塞据え込み鍛造品ともにバリがなく、材料利用率が高い。複雑な鍛造品は 1 つまたは複数のステップで仕上げることができます。バリがないと、鍛造品の耐荷重面積が減少し、必要な荷重が減少します。ただし、ブランクを完全に定義できない場合は、ブランクの体積を厳密に制御し、金型の相対位置を制御する必要があります。同時に、鍛造金型の摩耗を最小限に抑えるために鍛造品を検査する必要があります。

鍛造プロセスは、そのモーダルな動作モードに応じて、振動圧延、振動鍛造、ロール鍛造、クロスウェッジ圧延、リング圧延、圧延などに分けられます。振り子ローラー式、振り子式回転鍛造品、ローラーとも精密鍛造が可能です。ローリングおよびクロスローリングは、細長い材料の前工程として使用して、材料の利用率を向上させることができます。自由鍛造などの回転鍛造加工を用いることで、局部的な成形も可能であり、より小さな鍛造寸法条件での鍛造加工を実現する能力を備えています。自由鍛造を含むこの鍛造方法では、加工プロセス中に、金型表面を離れる材料は自由曲面に近くなります。したがって、その精度を確保することが困難です。そのため、コンピュータを用いて鍛造金型の移動方向や回転鍛造を制御することで、複雑な形状の製品を高精度に得ることができ、加工能力が向上します。

温度が300〜400℃（スチールブルー脆化帯）および700℃〜800℃を超えると、変形抵抗が大幅に減少し、変形能力が大幅に向上します。さまざまな温度帯、鍛造品質、鍛造プロセスの要件に応じて、鍛造は冷間鍛造、温間鍛造、熱間鍛造の3つの成形温度帯に分けることができます。この温度範囲の分割には厳密な制限がないことがわかります。一般に、再結晶温度域での鍛造を熱間鍛造、室温で加熱しない鍛造を冷間鍛造といいます。

冷間鍛造では鍛造品の寸法はほとんど変わりません。 700℃以下の温度で鍛造加工すると、酸化スケールの生成が少なく、表面の脱炭が起こりません。したがって、冷間鍛造変形がエネルギー領域に達する限り、良好な寸法精度と表面仕上げが得られます。温度と潤滑冷却を適切に管理すれば、700℃での温間鍛造も可能となり、より高い精度が得られます。熱間鍛造では変形エネルギーや変形抵抗が小さく、複雑な形状の大型鍛造品の鍛造加工が可能です。