1.大型钢锭的内部结构：1、细晶粒层 2、柱状晶区 3、倾斜树枝晶区 4、粗大等轴晶区 5、沉积锥 6、冒口区 2.钢锭是由冒口、锭身和底部组成。两种钢锭规格 一种普通锻件4%锥度、高径比1.8~2.3、冒口比例17%.....一种优质锻件 11%~12%的锥度、高径比1.5左右、冒口比例20%~24% 3.大型钢锭内部缺陷：①偏析。【可减少、不可消除】钢锭内部化学成分和杂质分布不均匀性称为偏析。偏析是钢液凝固时选择结晶的产物，钢锭俞大偏析越严重。分为树枝状偏析（显微偏析）和区域偏析（低倍偏析） 树枝状偏析是指钢锭在晶体范围内化学成分的不均匀性。A晶内偏析B晶间偏析 通过锻造和锻后热处理消除。区域偏析是指钢锭在宏观范围内的不均匀性A∨型偏析区三相电机保护器
B过度偏析区C∧型偏析区D负偏析区 ②夹杂。钢锭内部不溶解于基体金属的非金属化合物，经过加热、冷却热处理仍不能消失，称为非金属夹杂物，统称夹杂。通常存在的非金属夹杂有：硅酸盐（多脆）、硫化物（热脆+Mn）、氧化物（+Si）
③气体。在冶炼过程中氮、氢、氧等气体通过炉料和炉气熔入钢液。钢液凝固时，这些气体虽然析出一部分，但在固态钢锭内仍有残余。氧和氮在钢锭中以氧化物和氮化物出现，氢则以原子状态存在，也可能形成一部分分子状态氢和氢化物。
对照物④、缩孔（大）和疏松（小）缩孔：冒口区形成，从钢液冷凝成钢锭时发生物理收缩现象，如果没有钢液补充，钢锭内部某些地方形成空洞。 疏松：由于晶间钢液最后凝固收缩造成的晶间空隙和钢液凝固过程析出气体构成的显微孔隙。
4.常用的下料的方法：剪切、冷析、锯割、车断、砂轮切割、刴断及特殊精密下料等。
5.锻前加热目的：提高金属塑性、降低变形抗力、使之易于流动成型并获得良好的锻后组织。 6.锻前加热方法：火焰加热、电加热。火焰加热：利用燃料在火焰加热炉内燃烧产生含有大量热能的高温气体，通过对流、辐射把热能传给坯料表面，再由表面向中心热传导而使金属坯料加热。对流传热（600~700℃）：通过火焰在坯料周围不断流动，借助高温气体与坯料表面的热交换，把热能传递给金属坯料。辐射传热（700~800℃）：通过高温气体
与炉膛将热能转变为辐射能，以电磁波方式传播的辐射能被金属坯料吸收后，由辐射能转变为热能而使坯料加热。电加热：通过把电能转变为热能使材料加热的一种方法。感应电加热、接触电加热、电阻炉加热、盐浴炉加热。
7.钢在加热过程中的种类原因及危害：
①、氧化‘钢加热到高温时，表层中的铁和炉气中的氧化性气体发生化学反应，结果使钢料表层变成氧化皮’“造成钢料的烧损、影响锻件表面质量、降低模具使用寿命、引起炉底腐蚀损坏”
②脱碳‘钢在高温加热时，表层中的碳和炉气中的氧化性气体及某些还原性气体发生化学反应，造成钢料表层的含碳量减少’“锻件表面变软，强度和耐磨性降低”
③过热‘当钢加热超过某一温度，并在此温度停留的时间过长，会引起奥氏体晶粒迅速长大的现象’“钢的强度和冲击韧性降低”
④过烧‘当钢加热到接近熔化的温度，并在此温度长时间停留，这时不但奥氏体晶粒过于粗大，同时由于氧化性气体渗入晶界，使晶间物质Fe、C、S发生氧化，形成易熔共晶体氧化
物的现象’“晶间联结遭到破坏，大大降低了钢的强度，是致命的加热缺陷”
⑤裂纹‘钢在加热过程中的一温度下，内应力超过极限时产生开裂的现象（温度应力：钢在加热过程中由于表面温度高于中心温度出现温度差，从而引起外层和中部膨胀不均匀。 组织应力：由于相变前后组织的比容发生变化，以及钢料的表层和心部不同时爆发相变。）’“温度应力越大，合金元素越高越容易开裂，组织应力没有危险性”
节能烤箱8.确定锻造温度范围的原则：1、钢在锻造温度范围内具有良好的塑性及较低的变形抗力。2、能锻出优质锻件。3、锻造温度范围尽可能宽广些，减少加热火次，提高生产率。
9.确定锻造温度范围的方法：以钢的平衡图为基础，再参考钢的塑性图、抗力图、再结晶图。由塑性、质量、变形抗力三方面加以综合分析，从而定出始锻温度以及终锻温度。
加热规范包括的内容：装料时的炉温、加热升温速度、最终加热温度、各段加热保温时间和总的加热时间等。
10.加热规范包括的原则：1、钢料在加热过程中不产生裂纹、不过热过烧、温度均匀、氧化脱碳少、加热时间短、节省燃料。2、确认加热过程不同时期的加热炉温、升温速度以及
加热时间。通常分为，预热、加热、均热仨阶段，预热：主要是合理规定装料时的炉温；加热：正确选择升温加热速度；均热：钢料温度均匀，给定保温时间。3、首先考虑钢料的断面尺寸，其次考虑钢料的成分及有关性能，如：塑性、强度极限、导温系数、膨胀系数、组织特点及其在加热时的变化以及坯料的原始状态。
11.实现少无氧化加热的方法：快速加热、利用介质保护加热、少无氧化火焰加热等。
12锻件冷却方法：1、在空气中冷却2、在坑(箱)内冷却3、在炉中冷却
13. 锻件冷却规范原则：关键是冷却速度，应根据钢料的化学成分，钢种的组织特点，锻前的原料状态和锻件的断面尺寸等因素来确定合适的冷却速度。一般来讲，钢的化学成分越单纯，则允许的冷却速度越快，反之亦然。通常用钢材锻成的锻件在锻后的冷却速度，比用钢锭锻成的锻件在锻后的冷却速度快。一般，断面尺寸大的锻件，因冷却过程温度应力大，锻后应缓慢冷却。反之，对于断面尺寸小的锻件，锻后可以快速冷却。
14锻件热处理的目的：1、调整锻件的硬度，以利于锻件进行切削加工。2、消除锻件内应力，以免在机械加工时变形。3、改善锻件内部组织，细化晶粒，为最终热处理作好组织准备。4、对于不再进行最终热处理的锻件，应保证达到规定的机械性能要求。
15锻件热处理的方法：1退火、2、正火、3、调质4、淬火5、回火
16自由锻工艺所研究的内容：锻件的成型规律和提高锻件的质量。
17自由锻工序：基本工序、辅助工序、修整工序。
18锻打刀自由锻基本工序内容：镦粗、拔长、冲孔、芯轴扩孔、芯轴拔长、弯曲、切割、错移、扭转、锻接（叠锻）等。
19自由锻辅助工序内容：压钳把、倒棱、压痕
20自由锻修整工序内容：矫正、滚圆、平整
21镦粗的主要方法：平砧镦粗、垫环镦粗、局部镦粗
22平砧镦粗金属流动特点：区域1、由于摩擦影响最大，该区变形十分困难，称为“难变形区”。区域2、不但受摩擦的影响较小，应力状态也有利于变形，因此该区变形程度最大，称为“大变形区”。区域3、其变形程度介于区域1与区域2之间，称为“小变形区”。
23平砧镦粗金属流动危害：对锻造工艺和锻件质量都很不利。由于坯料侧面出现鼓形，不但要增加修整工序，而且可能引起表面纵裂，对低塑性金属尤为敏感。此外，由于金属内部变形的不均匀，必然引起锻件晶粒大小不均，从而导致锻件的性能也不均，这对晶粒度要求严格的合金钢锻件影响极大。
24平砧镦粗金属流动措施：①、凹型坯料镦粗，②、软金属垫镦粗，③、坯料叠起镦粗
257-aca送进量大小对质量的影响：当送进量较小时（l0/h0﹤0.5），锻件中心部分不但不能锻透，而且出现轴向拉应力，引起内部横向裂纹送进量小于单边压下量，还会在锻件表面形成折叠。 当送进量过大时（l0/h0﹥1），容易引起表面横向裂纹和角裂，产生内部纵向十字裂纹。
26自由锻工艺规范内容包括：①、根据零件图绘制锻件图，②、决定坯料的重量及其尺寸，③、制定变形工艺及工具，④、选择锻压设备，⑤、确定锻造温度范围、加热和冷却规范，⑥、确定热处理规范，⑦、提出锻件的技术条件及检验要求，⑧、填写工艺卡片等。
27为什么要合理选择锻比：锻比是锻造成型时变形程度的一种表示方法，锻比的大小反应了锻造对锻件组织和机械性能的影响。锻比过小，锻件达不到性能要求；锻比过大，不但增加了锻造工作量，而且还会引起各项异性。
28怎么合理选择锻比：用钢材锻制的锻件（莱氏体钢锻件除外），由于钢材经过了大变形的锻或轧，其组织与性能均得到改善，一般不考虑锻比；用钢锭（包括有金属铸锭）锻制的大型锻件，就必须考虑锻比。零件技术条件提出了锻比要求，即以技术条件要求选取锻件锻比；如果零件的技术条件没有规定锻比，应根据材料的化学成分、零件的受力情况、以及选用钢锭大小等因素，综合权衡利弊优先选取。 一般来讲，合金结构钢锭比碳素结构钢锭的铸造缺陷严重，所以锻比应大些。 对一般结构钢锻件，当零件受力方向与纤维方向不一致时，避免产生各向异性，应取锻比2~2.5；当零件受力方向与纤维方向一致时为使纵向性能提高，可将锻比选取到4。
29大型锻件锻造工艺特点：1、大型锻件一般采用钢锭直接锻造，随钢锭重量的增大，固有缺陷如偏析。疏松、气泡、夹杂等更为严重。这与大型锻件要求高质量造成了尖锐的矛盾；2、由于大型锻件截面尺寸很大，不仅给锻造带来很大的困难，而且会使锻造热力过程
发生变化。3、在锻后冷却及其热处理时，由于大型锻件晶粒粗大而不均，加之扩氢和消除应力又比较困难，从而使锻后冷却和热处理工艺更加复杂。4、通常大型钢锭的内部缺陷多，性能不易保证，为了正确的判断锻件的质量，规定有较全面的质量检查项目。
30锻造对金属组织的影响：1、消除铸态组织粗大的树枝晶并获得均匀细化等轴晶，2、可破碎并改善碳化物及非金属夹杂物，在钢中的分布，3、形成纤维组织4、锻合内部空隙
切铝锯片
31流线形成原因：在锻造钢锭时，当树枝晶沿着主变形方向变形的同时，晶界过剩相（夹杂）的形态也随之要发生改变，其中硅酸盐、氧化物等质硬而脆，很难变形，只能击碎，沿着主变形方向呈链状分布；硫化物具有较好的塑性，可随晶粒一同变形，沿着主变形方向拉长继续分布。多数晶界过剩相的这种分布，在晶粒再结晶之后也不会发生改变。使金属组织具有一定的方向性，通常成为“纤维组织”，其宏观痕迹即“流线”。 可见，形成纤维组织的内因是钢中境界存在各种过剩相，外因是锻造沿某方向达到一定变形程度（锻比）。当只是拔长，在锻比大于2~3时便会出现纤维组织。如先镦粗后拔长，锻比达到4~5时才可形成纤维组织。变形程度越大，纤维方向则越明显。
32如何控制流线分布：流线在锻件内的分布情况，对锻件性能影响很大，而锻件的流线分
布又取决于锻造的变形工艺。 对受力比较简单的零件，如立柱、曲轴、扭力轴等。在锻造时尽量避免切断纤维，控制流线分布与零件几何外形相符合，并使流线方向和最大拉应力方向一致。 对容易疲劳剥损的零件，如轴承圈套、热锻模、搓丝板等。由于纤维在零件工作表面露头之处是一个微观缺陷，当在重复和交变载荷作用下，很容易造成应力集中，成为疲劳源使零件破坏。因此，在锻造这类锻件时，为减少疲劳剥损，提高零件使用寿命，应尽可能使流线与工作表面平行。 对受力比较复杂的零件，如汽轮机和电机主轴、锤头等，因对各个方向性能都有要求，所以不希望锻件具有明显的流线方向。
33锻造对金属性能的影响：钢锭拔长时，随锻比的增加，强度指标σ变化不大，而塑性、韧性指标δ、ψ、α变化很大。锻比到2左右时，纵向和横向机械性能均有明显提高，当锻比等于2~5时，开始逐渐形成纤维组织，机械性能出现各项异性。锻比超过5以上，将形成一致的纤维组织，纵向性能不再提高，横向性能继续下降。、
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