金屬組織對鍛件的塑性影響甚大。通常,金屬的組織是由所含合金的成分;主要元素的晶格類別;晶粒的大小、形狀以及均勻性;所含雜質的性質、數量以及分布情況等因素來決定的。因此,金屬組織的影響,就具體表現在以上因素對塑性的影響。
1、組織中的合金成分對鍛件塑性的影響,一般來說,如果金屬組織是單一成分的純金屬和它的固溶體 (一種物質均勻地溶解于另一種固體物質中所形成的溶合體)時,純金屬的塑性較好而化合物的塑性較差。例如,工業純鐵和奧氏體鋼就具有良好的塑性;而髙速鋼則由于含碳量高和合金元素較多,在組織中形成了大量不溶于基體的碳化物,且呈不均勻分布,所以塑性較差。
2、組織中主要元素晶格類別對鍛件塑性的影響,鍛件生產中主要元素晶格的滑移系越多,則塑性越高,這是由于晶格的滑移系越多,晶格的滑移面和滑移方向越多,就越容易發生滑移變形的緣故。例如,工業純鐵、銅、 奧氏體鋼等都具有面心立方晶格,其滑移系較多,而且同一滑移面上的滑移方向又最多,所以塑性很高。
3、組織中晶粒的大小、形狀及均勻性對鍛件塑性的影響,晶粒越細小、均勻并呈球形時。則鍛件的塑性就越髙,這是由于晶粒越細小,減少晶間變形的可能性就越大,而且、晶粒大小均勻且呈球形時的變形抗力又最小.不易出現附加應力及應力分布不均,因此,鍛件塑性就好。
4、組織中的雜質對鍛件塑性的影響,金屬中滲人雜質后,雜質便可能會分布在晶內并與主要金屬成分形成固溶體或化合物;但也有可能會分布在晶界上而形成聚合物。
形成固溶體或化合物的雜質原子會使晶格發生歪扭,增大滑移的困難和變形抗力,因而降低了鍛件的塑性。金屬組織中雜質的含童越多,對金厲塑性的影響也就越大。
雜質分布于晶界后,便會形成一些低熔點的聚合物。巧變形溫度足以使這些雜質軟化成熔融狀態時,將會降低鍛件的晶界強度而引起鍛件塑性下降。此外,若晶界上存在相當數量的脆性聚合物時,也會降低晶界強度,導致鍛件的塑性降低。
當金屬中的有害雜質(磷、硫等)含量超過規定的限度時,鍛件的塑性也將明顯降低,因為這些有害雜質 多數是分布在晶界上的低熔點聚合物。
5、金屬鑄造組織對鍛件塑性的影響金屬,仍處于鑄造組織時,由于其存在著粗大樹枝狀晶粒、合金成分 布不均和內部缺陷較多等原因,鍛件塑性明顯偏低,進行塑性變形鍛造時極易引起破壞。所以,初始鍛造鋼錠時, 應特別小心地控制壓下量。對于已得到一定改善但明顯硬化的鑄造組織,如需繼續變形,宜輔以中間退火以 恢復其塑性。