大規模に鍛造原材料の品質が悪かったり、鍛造工程が適切な時期に行われなかった場合、鍛造割れが発生しやすくなります。
材質不良による鍛造割れの事例をいくつか紹介します。
(1)鍛造インゴットの欠陥による亀裂

インゴットの欠陥の多くは、写真 に示すように、鍛造中に割れを引き起こす可能性があります。これは、2Cr13 スピンドル鍛造の中心割れです。
これは、6Tインゴットは結晶化温度範囲が狭く、凝固する際の線収縮係数が大きいためである。
凝縮収縮不足、内外の大きな温度差、軸方向の引張応力が大きいため、デンドライトに亀裂が発生し、インゴットに軸間亀裂が発生し、これが鍛造中にさらに拡大して主軸鍛造時の亀裂となった。

この欠陥は次の方法で解消できます。
(1)溶鋼精錬の純度を向上させる。
(2) インゴットはゆっくりと冷却され、熱応力が軽減されます。
(3) 優れた加熱剤と断熱キャップを使用し、充填収縮能力を高めます。
(4)センターコンパクション鍛造製法を採用。

(2)鍛造結晶粒界に沿った鋼中の有害な不純物の析出によって生じる亀裂。

鋼中の硫黄は、しばしば結晶粒界に沿って FeS の形で析出しますが、その融点はわずか 982℃です。鍛造温度1200℃では粒界のTHE FeSが溶けて液膜状に粒を取り囲み、粒間の結合が破壊されて熱脆性が生じ、わずかな鍛造で割れが発生します。

鋼に含まれる銅を過酸化雰囲気中で1100～1200℃に加熱すると、選択酸化により表層に銅が多く含まれる部分が形成されます。オーステナイト中の銅の溶解度が銅の溶解度を超えると、銅が粒界に液膜の形で分布し、銅脆性が形成され、鍛造できなくなります。
鋼中に錫やアンチモンが存在すると、オーステナイト中の銅の溶解度が著しく低下し、脆化傾向が強まります。
銅の含有量が高いため、鍛造加熱中に鍛造品の表面が選択的に酸化され、粒界に沿って銅が濃化し、粒界の銅に富む相に沿って核生成および拡大することで鍛造亀裂が形成されます。

(3)鍛造亀裂不均一相（第二相）によるもの

鋼の第 2 相の機械的特性は、金属マトリックスの機械的特性とは大きく異なることが多いため、変形が流動するときに追加の応力が発生し、プロセス全体の可塑性が低下します。局所応力が異種相とマトリックスの結合力を超えると、剥離が起こり、穴が形成されます。
例えば、鋼中の酸化物、窒化物、炭化物、ホウ化物、硫化物、ケイ酸塩などです。
これらのフェーズが密であるとしましょう。
チェーンの分布、特に結合力が弱い粒界に沿って高温鍛造すると亀裂が発生します。
20SiMn 鋼 87t インゴットの粒界に沿った微細な AlN 析出によって引き起こされる鍛造亀裂の巨視的形態は酸化され、多面体の柱状結晶として現れます。
顕微鏡分析により、鍛造割れは一次粒界に沿った多量の微粒子AlN析出に関係していることが示された。

対策としては、鍛造割れを防ぐ窒化アルミニウムが結晶に沿って析出することにより生じる現象は以下のとおりです。
1. 鋼に添加するアルミニウムの量を制限し、鋼から窒素を除去するか、チタンを添加して AlN の析出を抑制します。
2. ホットデリバリーインゴットと過冷却相変化処理プロセスを採用します。
3. 熱供給温度を上げて（> 900℃）、直接熱間鍛造します。
4. 鍛造前に十分な均質化焼鈍を施し、粒界析出相を拡散させる。