環形鍛件（Ring Forgings）是通過 環軋（Ring Rolling）、自由鍛或模鍛工藝制造的環形金屬部件，廣泛應用于航空航天、能源、重型機械等領域。根據材料、用途和制造工藝，環形鍛件可分為以下幾類：

1. 按材料分類

(1) 碳鋼環形鍛件

材質：Q235、20#、45#、42CrMo、35CrMo等

特點：成本低，強度適中，適用于一般機械結構件。

應用：齒輪環、軸承座、法蘭盤、壓力容器等。

(2) 合金鋼環形鍛件

材質：

低合金鋼：16Mn、20CrMnTi（齒輪用）

高強合金鋼：30CrMnSiA、4340（航空用）

耐熱鋼：1Cr5Mo、P91（電站鍋爐）

特點：高強度、耐高溫或耐磨，需熱處理強化。

應用：風電軸承環、航空發動機機匣、核電法蘭等。

(3) 不銹鋼環形鍛件

奧氏體不銹鋼：304、316（耐腐蝕）

馬氏體不銹鋼：410、420（高硬度）

雙相不銹鋼：2205（耐氯離子腐蝕）

應用：化工反應釜法蘭、船舶配件、食品機械環件。

(4) 鋁合金環形鍛件

材質：2xxx系（2024）、6xxx系（6061）、7xxx系（7075）

特點：輕量化，耐腐蝕，航空航天常用。

應用：飛機輪轂、導彈殼體、衛星結構環。

(5) 鈦合金環形鍛件

材質：TA2（純鈦）、TC4（Ti-6Al-4V）、TC11（高溫鈦合金）

特點：高比強度、耐腐蝕，但成本高。

應用：航空發動機壓氣機環、航天器連接環。

(6) 高溫合金環形鍛件

材質：Inconel 718、GH4169（鎳基合金）

特點：耐高溫（>800℃）、抗氧化。

應用：燃氣輪機環件、火箭發動機殼體。

2. 按制造工藝分類

(1) 環軋成形環形鍛件

工藝：通過徑向+軸向軋制擴大環件直徑，精度高、材料利用率高。

適用：中小型精密環件（如軸承環、齒輪坯）。

(2) 自由鍛環形鍛件

工藝：錘鍛或液壓機鍛造，尺寸靈活性大，但精度較低。

適用：大型粗加工環件（如風電法蘭、核電筒體）。

(3) 模鍛環形鍛件

工藝：模具成形，尺寸一致性好，適合復雜形狀。

適用：高精度航空環件（如發動機機匣）。

3. 按結構分類

(1) 簡單截面環形鍛件

形狀：矩形、L型、T型截面環。

應用：法蘭、軸承環、密封環。

(2) 異形截面環形鍛件

形狀：帶齒、凸臺、內凹槽的復雜環件。

應用：齒輪環、渦輪盤、航空結構件。

(3) 大型筒形鍛件

特點：直徑>5m的超大環形件（如核電壓力容器）。

工藝：分段鍛造+焊接，或整體自由鍛。

4. 按用途分類

應用領域典型環形鍛件材料選擇

航空航天 發動機機匣、導彈殼體 TC4鈦合金、Inconel 718 

能源（風電/核電） 風電軸承環、核電法蘭 42CrMo、16Mn、P91 

石油化工 高壓管道法蘭、反應釜密封環 316不銹鋼、F51雙相鋼 

重型機械 礦山機械齒輪環、軋機軸承座 35CrMo、20CrMnTi 

汽車工業 變速器同步環、輪轂軸承單元 20CrMnTi、鋁合金6061 

選型關鍵因素

材料性能：強度、耐腐蝕性、溫度適應性（如高溫合金）。

尺寸精度：環軋件精度高（IT8~IT10），自由鍛余量大。

成本：碳鋼<合金鋼<不銹鋼<鈦合金<高溫合金。

后續加工：精密環件可減少機加工量（如航空環件近凈成形）。

環形鍛件的選擇需綜合考慮 載荷、環境、工藝可行性 及 經濟性，特殊用途（如航天）還需符合嚴格標準（如AMS、ASTM）。