高速錘鍛造是靠高壓氣體突然釋放的能量驅動上﹑下錘頭高速運動﹐懸空對擊﹐使金屬塑性成形的鍛造方法。高速錘鍛造是一種高能率成形方法﹐主要用於精密模鍛和熱擠壓。

　　第一臺高速鍛錘出現於1955年。高速錘工作原理為瞬間釋放的高壓氣體(壓力一般為15000兆帕)﹐迫使錘頭向下作9～24米/秒的高速運動﹐同時也向上推動高壓氣缸的缸蓋﹐并帶動整個機架向上運動。錘頭上的上模與機架上的下模在空中對擊工件﹐使之塑性變形。機架的質量遠大於錘體﹐所以移動速度慢﹐行程小﹐便於操作。錘擊后﹐安裝在機架內的迴程桿將錘頭推回原處。機架放置於外支架的緩衝墊上。這類設備most初只能一次單擊﹐后來研製出可以連擊的﹑內燃式的高速錘。高速錘鍛造﹐存在明顯的變形慣性力和變形熱效應﹐控制得當可以提高金屬的塑性﹐改善金屬在模具中的流動充填性能﹐利用模鍛可成形薄壁﹑高肋的復雜形狀鍛件。高速錘鍛造多用於葉片﹑齒輪等零件的精鍛和擠壓。

　　按照打擊能量公式式K 為打擊能量﹔為鍛錘質量﹔為鍛錘速度﹐高速錘的運動速度遠大於普通鍛錘的速度(一般為6米/秒)﹐因此錘頭的質量可以大大減小。另外由於整個機架參加打擊﹐不需要普通鍛錘的大砧座﹐高速錘的總質量也相應減小﹐故可節省投資。另外﹐懸空鍛打震動小﹐不需要特殊大地基﹐對周圍建筑﹑設備影響不大。但高速錘的模具壽命較低﹐工作時噪音較大。


鑄鐵生產除適當地選擇化學成分以得到一定的組織外，熱處理也是進一步調整和改進基體組織以提高鑄鐵性能的一種重要途徑。鑄鐵的熱處理和鋼的熱處埋有相同之處 ，也有不同之處。鑄鐵的熱處理一般不能改善原始組織中石墨的形態和分布狀況。對灰口鑄鐵來說，由于片狀石墨所引起的應力集中效應是對鑄鐵性能起主導作用的困素，因此對灰口鑄鐵施以熱處理的強化效果遠不如鋼和球鐵那樣顯著。故灰口鑄鐵熱處理工藝主要為退火、正火等。對于球鐵來說，由于石墨呈球狀，對基體的割裂作用大大減輕，通過熱處理可使基體組織充分發揮作用，從而可以顯著改善球性的機械性能。 故球鐵像鋼一樣，其熱處理工藝有退火、正火、調質、多溫淬火、感應加熱淬火和表面化學熱處理等。

　　鑄鐵的熱處理工藝：

　　1.消除應力退火

　　由于鑄件壁厚不均勻，在加熱，冷卻及相變過程中，會產生效應力和組織應力。另外大型零件在機加工之后其內部也易殘存應力，所有這些內應力都必須消除。去應力退火通常的加熱溫度為500～550℃保溫時間為2～8h，然后爐冷(灰口鐵)或空冷(球鐵)。采用這種工藝可消除 鑄件內應力的90～95%，但鑄鐵組織不發生變化。若溫度超過550℃或保溫時間過長，反而會引起石墨化，使鑄件強度和硬度降低。

　　2.消除鑄件白口的高溫石墨化退火

　　鑄件冷卻時，表層及薄截面處，往往產生白口。白口組織硬而脆、加工性能差、易剝落。因此必須采用退火(或正火)的方法消除白口組織。退火工藝為：加熱到550-950℃保溫2～5h，隨后爐冷到500—550℃再出爐空冷。在高溫保溫期間 ，游高滲碳體和共晶滲碳體分解為石墨和A，在隨后護冷過程中二次滲碳體和共析滲碳體也分解，發生石墨化過程。由于滲碳體的分解，導致硬度下降，從而提高了切削加工性。

　　3.球鐵的正火

　　球鐵正火的目的是為了獲得珠光體基體組織，并細化晶粒，均勻組織，以提高鑄件的機械性能。有時正火也是球鐵表面淬火在組織上的準備、正 火分高溫正火和低溫正火。高溫正火溫度一般不超過950～980℃，低溫正火一般加熱到共折溫度區間820～860℃。正火之后一般還需進行處理，以消除正火時產生的內應力。

　　4.球鐵的淬火及回火

　　為了提高球鐵的機械性能，一般鑄件加熱到Afc1以上30～50℃(Afc1代表加熱時A形成終了溫度) ，保溫后淬入油中，得到馬氏體組織。為了適當降低淬火后的殘余應力，一般淬火后應進行回火，低溫回火組織為回火馬氏作加殘留貝氏體再加球狀石墨。這種組織耐磨性好 ，用于要求高耐磨性，高強度的零件。中溫回火溫度為350—500℃回火后組織為回火屈氏體加球狀石墨，適用于要求耐磨性好、具有一定效穩定性和彈性的厚件。高溫回火溫度為500—60D℃，回火后組織為回火索氏作加球狀石墨，具有韌性和強度結合良好的綜合性能，因此在生產中廣泛應用。

　　5.球鐵的多溫淬火

　　球鐵經等溫淬火后可以獲得高強度，同時兼有較好的塑性和韌性。多溫淬火加熱溫度的選擇主要考慮使原始組織全部A化、不殘留F，同時也避免A晶粒長大。加熱溫度一般采用Afc1以上30～50℃，等溫處理溫度為0～350℃以保證獲得具有綜合機械性能的下貝氏體組織。稀土鎂鋁球鐵等 溫淬火后σb=1200～1400MPa，αk=3～3.6J/cm2，HRC=47～51。但應注意等溫淬火后再加一道回火工序。

　　6.表面淬火

　　為了提高某些鑄件的表面硬度、耐磨性及疲勞強度，可采用表面淬火。灰鑄鐵及球鐵鑄件均可進行表面淬火。一般采用高(中) 頻感應加熱表面淬火和電接觸表面淬火。

　　7.化學熱處理

　　對于要求表面耐磨或抗氧化、耐腐蝕的鑄件，可以采用類似于鋼的化學熱處理工藝，如氣體軟氯化、氯化、滲硼、滲硫等處理。