模鍛工藝通過一系列復(fù)雜的物理和化學(xué)過程，可以顯著提高金屬材料的機(jī)械性能。
         一、改善材料組織結(jié)構(gòu)
         細(xì)化晶粒：模鍛過程中，金屬材料在高溫高壓下發(fā)生塑性變形，晶粒得到細(xì)化。細(xì)小的晶粒意味著更多的晶界，晶界對裂紋的擴(kuò)展具有阻礙作用，從而提高材料的強(qiáng)度和韌性。
         消除內(nèi)部缺陷：模鍛能夠壓實材料，消除或減少內(nèi)部的氣孔、縮松等缺陷，提高材料的致密度和均勻性。這些內(nèi)部缺陷往往是材料性能下降的根源，通過模鍛可以顯著改善。
         優(yōu)化纖維組織：在模鍛過程中，金屬材料的纖維組織會沿著模具形狀的方向排列，形成合理的纖維方向分布。這種分布方式有利于提高材料的各向異性力學(xué)性能，使材料在受力時能夠更有效地傳遞和分散應(yīng)力。
         二、提高材料力學(xué)性能
         強(qiáng)度和硬度：由于模鍛過程中的塑性變形和再結(jié)晶作用，金屬材料的強(qiáng)度和硬度通常會得到顯著提高。細(xì)化的晶粒和消除的內(nèi)部缺陷都是強(qiáng)度提高的重要因素。
         韌性：模鍛后的金屬材料不僅強(qiáng)度高，而且韌性好。細(xì)小的晶粒和合理的纖維組織分布有助于材料在受力時發(fā)生塑性變形而不斷裂，從而提高韌性。
         疲勞強(qiáng)度：模鍛件在循環(huán)載荷作用下的疲勞強(qiáng)度也得到提高。細(xì)化的晶粒和優(yōu)化的組織結(jié)構(gòu)有助于減少應(yīng)力集中和裂紋萌生，從而延長材料的使用壽命。
         三、精確控制工藝參數(shù)
         鍛造溫度：選擇合適的鍛造溫度可以使金屬材料在模鍛過程中發(fā)生適當(dāng)?shù)脑俳Y(jié)晶和塑性變形，從而獲得理想的組織結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能。
         鍛造壓力：模鍛過程中的壓力應(yīng)足夠大，以確保金屬材料能夠完全充滿模具型腔并達(dá)到所需的變形量。同時，過大的壓力也可能導(dǎo)致材料過度加工或模具損壞，因此需要精確控制。
         冷卻速度：模鍛后的冷卻速度也會影響材料的終性能。合理的冷卻速度有助于消除內(nèi)部應(yīng)力、細(xì)化晶粒并提高材料的綜合性能。