从根本上讲，热加工是金属变形过程的一个广义范畴，而锻造是该范畴内的一种特定制造技术。关键区别在于，热加工由温度定义——在金属再结晶点以上进行加工——而锻造由方法定义——使用局部压缩力对金属进行成形。因此，锻造可以是热加工的一种，但也可以冷加工。
关键的区别在于范畴与工艺。热加工描述了金属成形时的条件——具体来说，是在其再结晶温度以上。锻造是一种用压缩力对金属进行成形的特定工艺，可以热加工也可以冷加工。
什么是热加工？变形的条件
热加工并非单一工艺，而是一系列工艺的统称，它们都遵循一个原则：在足够高的温度下使金属变形，以防止其加工硬化。
由温度而非方法定义
任何热加工工艺的决定性特征是金属温度保持在其再结晶温度以上。
在此温度下，金属的晶体晶粒结构在变形过程中不断重塑和细化。这类似于处理湿黏土；它保持柔韧性，在压力下不会开裂。
冶金优势
在金属再结晶温度以上进行加工可以防止加工硬化，从而允许进行大量的变形而没有断裂的风险。
此过程还会分解粗大的晶粒结构，并将其细化为更小、更均匀的晶粒，这通常会提高材料的韧性和延展性。
热加工工艺示例
要理解热加工作为一个范畴，请考虑其成员。锻造只是其中之一。
- 热轧：将金属坯料通过轧辊挤压，以制造工字钢或薄板等长材产品。
- 热锻：通过锤击或压制将金属成形为所需形状。
- 热挤压：将金属通过模具挤压，以制造具有恒定横截面的零件，如管道或铝窗框。
- 热拉伸：将金属通过模具拉伸以减小其直径，例如在电线制造中。
什么是锻造？成形工艺
锻造是最古老的金属加工工艺之一，其定义是通过锤击或压机施加压缩力来对金属进行成形。
锻造的范围
热加工和锻造之间的混淆 arises 是因为锻造可以在不同温度范围内进行，这极大地改变了其特性和结果。
热锻 这是两个概念的交汇点。热锻是在金属高于其再结晶温度时通过压缩力对其进行成形的过程。
由于它是一种热加工工艺，热锻可以生产复杂的形状，并在一步中实现几何形状的显著变化。
冷锻 这是在室温或接近室温下对金属进行成形的过程。由于它是一种冷加工工艺，因此需要更高的力并会引起显著的加工硬化。
冷锻会增加金属的强度和硬度，但会牺牲其延展性。它通常用于精加工步骤或对强度要求较高的不那么复杂的形状。
理解权衡
在热成形和冷成形方法之间进行选择涉及一套明确的工程权衡。正确的选择完全取决于最终部件的目标。
热加工：延展性与精度
热加工的主要优点是金属的高延展性。然而，这也有代价。
高温会导致表面形成氧化层（氧化皮），导致表面光洁度差。此外，随着零件冷却，它会收缩并可能变形，导致尺寸精度较低。
冷加工：精度与可变形性
冷加工（包括冷锻）的主要优点是控制。它生产的零件具有光滑的表面光洁度和出色的尺寸公差，因为没有与热相关的氧化皮或收缩。
权衡是延展性大幅降低。冷加工需要更大的力，并且在材料变得过于脆而有开裂风险之前，其可实现的变形量是有限的。
为您的目标做出正确选择
您的应用对强度、尺寸精度和成本的要求将决定理想的工艺。
- 如果您的主要重点是创建复杂形状或实现显著变形：热锻是正确的途径，因为材料的高延展性使其能够轻松流入模具。
- 如果您的主要重点是实现高强度、光滑的表面光洁度和严格的尺寸公差：冷锻或二次冷加工（如精压）是用于近净形零件的卓越选择。
- 如果您的主要重点是批量生产中强度和复杂几何形状的平衡：一种常见的策略是热锻初始形状，然后使用冷精加工操作来实现最终尺寸和表面特性。
理解条件与工艺之间的这种层次结构使您能够精确而有目的地指定制造方法。
总结表：
| 方面 | 热加工 | 锻造 |
|---|---|---|
| 定义 | 由温度（高于再结晶）定义的一系列工艺 | 由方法（压缩力）定义的特定工艺 |
| 主要目标 | 实现大变形，细化晶粒结构 | 将金属成形为所需形状 |
| 主要特点 | 防止加工硬化，提高延展性 | 可热加工或冷加工 |
| 表面光洁度 | 较差（由于氧化皮） | 不同（热加工：较差，冷加工：极佳） |
| 尺寸精度 | 较低（由于收缩） | 不同（热加工：较低，冷加工：较高） |
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