20世纪80年代开始，国内很多企业就开展了节能、节材方面的技术改造和新技术的应用。现在国内锻造行业在节能、节材方面已经取得了很大进展，下面对某些效果显著的节能、节材技术做简要介绍。本章后面将分别详细介绍。
（1）蒸/空模锻锤电液技术改造。蒸/空模锻锤的最大缺点是能量利用率低，过热蒸汽驱动能量利用率<3%，压缩空气驱动能量利用率<5%，改成电液驱动节能率可达到75%。这种改造自20世纪80年代开始，目前国内已经完成大部分改造。在蒸/空模锻锤改造中，提升锻锤的驱动能源由燃煤改成了电能；锤头驱动由饱和蒸汽改成了液压；在空气锤设备改造中锤头由压缩空气驱动改成了液压驱动。设备动能燃料、传力介质的更换大大提高了能源利用率，据估算，3种不同的锤头驱动每小时平均能耗（标准煤）比例为电液：压缩空气：饱和蒸汽=1：4：15[1]。一个3t的自由锻空锻锤改造成l40kJ（4t）电液自由锻锤后，节能62%[3]。
（2）锻造加热及热处理炉节能改造。在模锻件生产中，推荐使用中频感应加热方法加热毛坯、锻件，优势在于加热速度快，升温时间短，工件氧化脱碳少，无环境污染，能源利用率高。大型自由锻生产多使用以煤气为燃料的火焰炉，天然气为清洁能源，国内已有一些企业在大型自由锻生产中使用天然气加热钢锭和锻件。在火焰炉内使用先进烧嘴对提高燃烧效率有重要作用，节能率为30%～50%。热处理电阻炉节能改造重点是改进炉体结构、炉门结构和开启时间，使用先进的炉衬材料，加强炉膛密封，最大限度地降低炉子的热损失。
（3）锻件锻后余热利用。很多情况下锻件锻后的温度超过其终锻温度。对于钢锻件，相当于锻后锻件的热量可达到锻造开始时总热量的2/3。因此利用锻件锻后余热进行热处理是一种非常有效的节能措施。锻件锻后余热热处理包括锻造余热淬火、锻造余热正火。以锻后锻件温度不同，锻后余热热处理有不同的操作方法：温度足够高时可以将锻造与热处理结合在一起；当温度不够高时，可以将锻后热锻件直接送入热处理炉均温，按常规热处理工艺执行。国内不少单位进行了这方面的技术改革，取得了显著的效果[8]。
（4）非调质钢应用。普通钢热锻件锻后需要进行调质热处理（淬火、高温回火）以达到所要求的力学性能。非调质钢是一种微合金化的钢，其中的微量元素析出可以产生强化和晶粒细化作用，因此这类钢锻件只要控制锻后空冷即可达到所希望的力学性能，这类钢锻件可免除调质热处理，从而达到节能的目的。使用非调质钢的技术关键是制定正确的锻后控温冷却工艺。目前这类钢已有多种非调质钢在汽车锻件上得到了应用[4]。(www.xing528.com)
（5）开发局部成型工艺，降低成型载荷，降低大型零件成型的设备门槛。一个典型的例子是汽车前轴的成型。通过大量研究，现在已经用辊锻+弯曲成型汽车前轴替代了以前模锻成型工艺和后来的辊锻制坯+模锻成型工艺，新的辊锻加弯曲工艺使成型该锻件的设备和模具投资大幅度降低[5]。燃气轮机涡轮盘传统成型为整体模锻，其中成型载荷与盘件直径的二次方成正比。近年来研究开发了一种新型数控双面无模辗压工艺，可以替代整体模锻成型特大直径涡轮盘[6]，可以使几万吨的成型载荷降低到百吨量级，这个新工艺不仅降低了涡轮盘成型的设备门槛，又能省去模具和更好地控制盘件内晶粒度分布。
（6）研究少、无切削的精密锻造工艺，推广超塑性成型工艺，可以提高材料利用率，减少锻造工序，缩短工艺流程，达到节能、节材的双重目的。例如现在航空工业广泛使用的钛合金超塑性胀形与扩散连接工艺，同时进行零件胀形和蜂窝截面结构焊接。因为处于超塑性状态的材料有很高的塑性，使用超塑成型技术以后，过去需要分开成型的多个零件可以一次性整体成型。超塑成型的这些优势已经在航空工业中得到广泛应用[7]。
（7）对于大型自由锻件和大型模锻件，因其体积大、热容大，通过改进工艺、减少锻造火次是一个非常重要的节能、节材措施。以一个440t钢锭自由锻为例，假设其圆柱体直径为3m，长为8m，某一火次结束时表面温度为700℃，心部温度为1000℃，钢锭比热容为480MJ/（t·K），将钢锭加热到均温1200℃，则需要105860MJ的热能，折合标准煤3.6t，折合29406kW·h电能。可见减少一火节能效果是显著的。对于大批量的小型普通模锻件，锻件锻后很快降至室温，然后重新加热进入下一火次。以同样重量440t计算，加热到1200℃，则需要316800MJ热能，折合10.8t标准煤，折合8.8万kW·h电能。一个发明专利“消除大型转子锻件混晶缺陷工艺”[9]，因为改进了30万kW汽轮机转子自由锻工艺，可以减少一次热处理正火，对于200多t的锻件而言，其节能效果极为显著。
（8）锻压工艺数值模拟技术[10-12]。金属零件锻压成型的过程是一个物理过程，该过程受固体力学理论、材料科学理论和传热学理论的控制。原则上，求解这三门学科的控制微分方程和边值条件可以预测出该过程各个物理量的数值。近年来随着计算机软、硬件和计算方法的发展，使这种预测成为可能。目前基于塑性力学和传热学的金属塑性成型软件在预测变形与温度方面已经非常成熟，已有多款适合于锻造工艺模拟和冲压工艺模拟的商业软件，广泛用于金属成型工艺的研究与开发。针对热锻件对微观组织控制的要求，近十几年来，开展了热锻过程中微观组织演化的数值模拟与预测的研究，开发出了相应的软件，并用于大型电站锻件、航空锻件晶粒度演化预测。对锻压过程进行数值模拟等效于在计算机上进行一次金属成型实验、进行了实验后的零件解剖以及解剖后试样的微观组织观察。但是这个实验不需要实际材料，不需要实际设备，没有能源消耗，没有环境污染。这是一种高效率、低成本，节能、节材，完全绿色的工艺研究方法。对于大型钢锭自由锻造，对于高性能合金、单件小批量的航空锻件的模锻尤其如此。这是因为大型锻件成型实验成本太高，甚至不可能进行实验；小件缩比试验因传热过程不满足相似性准则，实验结果无法直接指导生产；对锻件“改性”的预测和控制有更大需求。所以锻压工艺数值模拟技术对于这类工艺开发就具有不可替代的巨大技术优势。
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