金屬機械材料熱加工截面金相分析圖像顯微鏡
材料產生了應變硬化，它提高了材料的屈服強度，但降低了材
料塑性。這個過程可以不斷重復直至材料變脆而斷裂。
如果金屬加工成形中需要產生塑性變形，例如加工深而長的金
屬罐或者圓筒狀容器．就有必要使其進行分階段的冷成形，并在成
形階段之間進行退火處理防止其斷裂。退火使材料恢復到更接近初
始塑性應力一應變曲線，并使材料能夠不發生斷裂，而進一步承受
屈服。
熱加工所有的金屬都有一個再結晶溫度，在此溫度以下的機械
加工就是前面提到的冷加工。在高于再結晶溫度下使金屬材料同時
產生塑性變形和再結晶的加工方法則為熱加工_。在熱加工后的
冷卻過程中，材料會有部分退火傾向。因此，熱加工能減少應變硬
化問題，但也會因加工時的高溫引起其表面迅速氧化的問題。熱軋
金屬合金往往比相同的冷加工金屬合金具有更高的延展性、較低的
強度和較高的表面粗糙度。熱加工不會明顯增加材料的硬度，雖然
它可以通過改善晶粒結構增加強度，并通過重整“晶粒”得到金屬
零件的較終輪廓。這一點在鍛件中得以真實體現。
鍛造在古代，鍛造是一門鐵匠工藝。鐵匠通過熔爐加熱部件，
然后再用錘子打擊實現成形。當它冷卻過多而無法成形時，就會被
再次加熱進行打擊，并重復該過程�，F代的鍛造是利用一系列錘形
模逐漸使熱金屬成形成較終的形狀。每個階段的模具的形狀可以實
現一定的形狀改變，使原來的鑄錠較終形成所需的形狀。工件通過
安裝在鍛壓錘和鍛模間輸入的熱量再加熱。中等和大型加熱金屬工
件需要大型鍛壓機使其產生塑性變形。有孔洞、裝配表面和模具
分界線處的“飛邊”都需要進行后續的機加工。因為被加熱金屬的
氧化和脫碳，鍛造的金屬表面與熱軋處理一樣，都比較粗糙。
幾乎所有的韌性金屬材料都可以鍛造。鋼鐵、鋁、鈦等是較常
用的鍛造材料。鍛件的強度高于鑄件和機械加工零件。鍛造的零件
的韌性優于鑄造和切削的零件。另外，鑄造合金的抗拉能力比鍛造
合金弱。在將鍛造材料通過熱成形形成較終的形狀過程中，引起內
部的金屬流線或晶粒接近零件表面的輪廓，從而導致鍛造的零件比
通過切斷流線而形成輪廓的機械加工零件具有更高的強度。因此鍛
造常用于高強度零件的制造，例如飛機的機翼和機身、發動機的曲
柄軸和連桿，以及車輛的懸臂架等。
