鍛件生產(chǎn)前把用于鍛造的金屬材料加熱后才能用于鍛造，金屬加熱后能提高塑性，降低金屬變形的抗力，使其金屬內(nèi)部組織均勻。但是重型鍛件在加熱后鍛造塑形變形后，鍛件冷卻也是很關(guān)鍵的如果冷卻不恰當(dāng)，可使重型鍛件表面過硬內(nèi)部應(yīng)力曾加，影響鍛件下一步加工。常見的就是翹曲變形、產(chǎn)生裂紋，最嚴(yán)重的問題就是造成鍛件報(bào)廢。根據(jù)鍛件用途不同可采取以下冷卻技術(shù)。
1、空冷：在常溫下將加熱鍛造好的鍛件碼放好，在空氣中冷卻。是冷卻速度較快的一種方式，適用于低碳鋼、中碳鋼跟低合金鋼的鍛件。
2、抗冷：將鍛件埋放在石棉灰或沙子或爐灰等絕熱材料中慢慢冷卻。最適用于合金鋼材質(zhì)的重型鍛件。
3、爐冷：把熱態(tài)鍛件放在高溫爐中緩慢冷卻（一般溫度在500-700攝氏度特殊材質(zhì)鍛件除外）。高合金鋼鍛件最合適用爐冷。
大鍛件冷卻工藝的主要參數(shù)是心部終冷溫度和達(dá)到該溫度所需的冷卻時(shí)間。
1、終冷溫度。在保證不使鍛件淬裂的前提下，終冷溫度應(yīng)盡可能低一些，以獲得均勻細(xì)小的組織，如馬氏體、貝氏體、索氏體或屈氏體等，充分發(fā)揮材料的性能潛力。終冷溫度的高低取決于鋼種、工件尺寸和對(duì)組織性能的要求。確定冷卻速度和終冷溫度的原則如下：
①高合金鋼（如34crni3 mo鋼）鍛件，心部冷卻速度要能抑制鐵素體、珠光體和大量上貝氏體的出現(xiàn)，終冷溫度應(yīng)在貝氏體轉(zhuǎn)變終了溫度b與馬氏體轉(zhuǎn)變開始溫度m，之間，一般為200—350℃。
②中合金鋼鍛件在冷卻過程中應(yīng)抑制鐵索體和珠光體析出，終冷溫度應(yīng)低于奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變的溫度，一般為350-400 ℃。對(duì)于珠光體鋼高、中壓汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子，如前所述，為獲得上貝氏體組織，終冷溫度還可高一些。
③碳鋼和低合金鋼大鍛件，即使采用激烈的冷卻方法，也不可能獲得馬氏體，心部也難以獲得貝氏體，在冷卻過程中應(yīng)使工件心部不出現(xiàn)鐵索體和粗大珠光體。過低的終冷溫度不僅不能改善鍛件的性能，反而會(huì)增大開裂的危險(xiǎn)，故終冷溫度應(yīng)高一些，碳鋼為550℃，低合金鋼約為450℃。
應(yīng)該指出，近些年來，由于鋼液真空處理等精煉技術(shù)的應(yīng)用和鍛造工藝的改進(jìn)，大大提高了大鍛件的冶金質(zhì)量，從而為大鍛件淬火冷卻中深冷工藝的應(yīng)用創(chuàng)造了條件，終冷溫度可大大低于上述范圍，例如，直徑1 000 mm的crmov鋼軸，油冷時(shí)間為300 min，心部終冷溫度約250℃。
降低終冷溫度顯著改善了大鍛件的組織狀態(tài)，提高了力學(xué)性能特別是塑性和韌性，并降低了脆性轉(zhuǎn)變溫度，因而要求脆性轉(zhuǎn)變溫度較低的發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)用鍛件大多采用深冷工藝。
2、冷卻時(shí)間。在實(shí)際生產(chǎn)中，大鍛件在淬火冷卻過程中心部溫度不能直接測(cè)量，心部終冷溫度只能通過控制冷卻時(shí)間進(jìn)行間接控制。而不同尺寸的鍛件為達(dá)到設(shè)定的終冷溫度，在不同介質(zhì)中冷卻所需的冷卻時(shí)間又只能根據(jù)實(shí)測(cè)的冷卻曲線及所積累的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來確定。
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