船用锻件作为船舶的关键结构件和动力传输部件（如舵杆、艉轴、中间轴、连杆、锚链等），其质量直接关系到船舶的航行安全和寿命。因此在锻造过程中需要格外注意一系列关键环节。

以下是船用锻件锻造过程中需要注意的要点，可以分为锻造前、锻造中、锻造后三个阶段：

一、 锻造前准备阶段

原材料控制（重中之重）：

材料认证：必须使用符合船级社规范（如CCS、DNV、ABS、LR等）的钢材，并附带完整的材质证书（MTC）。

化学成分检验：对进厂坯料进行光谱分析，确保其化学成分在标准范围内，特别是硫(S)、磷(P)等有害元素的含量必须严格控制。

表面质量：坯料表面不得有裂纹、重皮、折叠、严重锈蚀等缺陷。如有缺陷，必须通过打磨等方式彻底清除，打磨深度和宽度需符合标准。

下料与加热：

下料：通常采用锯切或火焰切割。火焰切割时需注意热影响区，必要时需通过加工或打磨去除。

加热炉环境：为防止过度的氧化和脱碳，最好采用可控气氛的加热炉。炉内气氛应保持中性或微还原性。

加热制度：

预热：对于大截面或高合金钢坯料，必须缓慢加热并进行充分预热，以避免因热应力过大而产生内部裂纹。

加热温度与保温时间：严格执行工艺规定的加热温度、始锻温度和终锻温度。保温时间要足够，确保坯料内外温度均匀，避免“烧不透”导致锻造变形不均匀。

防止过烧：严禁加热温度过高，否则晶界氧化熔化会导致材料报废。

二、 锻造过程控制阶段

这是核心环节，直接决定锻件的内部质量和机械性能。

锻造温度范围：

必须严格控制在材料的塑性最佳区间内进行锻造。始锻温度过高易过烧，终锻温度过低则会产生加工硬化，甚至开裂。要用红外测温仪实时监控。

锻造比（Forging Ratio）：

这是衡量锻件压实程度的关键指标。足够的锻造比可以焊合内部孔隙、破碎铸态枝晶组织、细化晶粒。

船级社对不同部位锻件有明确的锻造比要求（通常≥3-5）。必须通过合理的工艺设计（如镦粗、拔长、反复镦拔等）来保证。

变形工艺与均匀性：

心部压实：对于大型轴类件，常采用中心压实法（JTS法） 或“硬壳锻造”工艺，确保心部缺陷被充分焊合。

均匀变形：操作时要求送进量、压下量均匀，避免产生局部粗晶、混晶或不均匀变形。要不断翻转坯料，使各部分变形均匀。

流线控制：锻造应使金属流线沿着锻件外形连续分布，避免出现流线切断、涡流或穿流等现象，否则会显著降低疲劳强度和抗应力腐蚀能力。

形状与尺寸控制：

在终锻温度以上，要保证锻件具有精确的形状和足够的加工余量，避免因形状不规则导致后续加工困难或余量不足而报废。

三、 锻造后处理阶段

锻造完成后的处理对最终性能至关重要。

冷却（Cooling）：

必须根据材料种类和锻件尺寸制定冷却规范。

对于低合金高强度钢等易产生白点和冷却裂纹的材料，必须采用缓冷（如炉冷、坑冷、热砂冷）措施，使氢有效扩散逸出，并消除内应力。

小尺寸碳钢件可采用空冷。

热处理（Heat Treatment）：

这是调整和最终确定锻件力学性能的关键步骤。通常包括：

预备热处理：如退火或正火+回火，目的是消除锻造应力、均匀组织、细化晶粒、降低硬度为加工做准备。

性能热处理（调质处理Quenching & Tempering）：这是大多数船用锻件的最终热处理。通过淬火（水淬或油淬）获得马氏体组织，再通过高温回火得到强韧性配合良好的回火索氏体组织。必须严格控制淬火温度、冷却速率和回火温度。

检验与测试（Inspection & Testing）：

所有流程都必须遵循船级社的规范和要求，并进行全程见证。

无损检测（NDT）：

超声波检测（UT）：用于检测锻件内部宏观缺陷（如裂纹、白点、夹杂、缩孔残余）。这是必检项目，要求很高。

磁粉检测（MT） 或 渗透检测（PT）：用于检测锻件表面和近表面缺陷。

破坏性试验：

在锻件本体延长段或同炉批随试料上取样，进行力学性能测试（拉伸、冲击、硬度）。

金相组织检验：检查晶粒度、非金属夹杂物级别、显微组织等。

尺寸检验：最终加工后，检查所有尺寸和公差是否符合图纸要求。

总结：核心关注点

总而言之，船用锻件的锻造是一个系统工程，每一个环节都至关重要。其核心思想是：通过严格的过程控制（温度、变形），获得均匀细化的内部组织，再通过科学的热处理赋予其最佳的力学性能，最后通过 rigorous 的检验来确保万无一失。 所有这一切都必须符合严格的船级社规范。