1. 溫度應(yīng)力
鍛件毛坯加熱時(shí)，表面和心部溫度不同，表層和中心之間存在的溫度差會引起不均勻膨脹，膨脹較大的表層金屬將受到壓應(yīng)力作用，膨脹較小的心部金屬受到拉應(yīng)力作用。這種由于溫度不均而產(chǎn)生的應(yīng)力叫做溫度應(yīng)力。坯料各部分的溫差愈大，溫度應(yīng)力也愈大。而溫差大小又與金屬本身的導(dǎo)溫性、坯料斷面尺寸及加熱速度等因素有關(guān)。溫度應(yīng)力一般都是三向應(yīng)力狀態(tài)。對于圓柱體坯料，等速加熱時(shí)的溫度應(yīng)力沿坯料斷面的分布。
2. 組織應(yīng)力
具有固態(tài)相變的金屬，在加熱過程中表層溫度高，較早達(dá)到相變溫度，會先發(fā)生相變，心部后發(fā)生相變，由于發(fā)生相變前后的組織比容不同，由此而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力稱為組織應(yīng)力。組織應(yīng)力也是三向應(yīng)力狀態(tài)，其中切向應(yīng)力。隨著鍛件的加熱溫度的升高，鍛件材料表層首先發(fā)生奧氏體轉(zhuǎn)變，使表層體積減小（奧氏體比體 積為0.122?0.125cm3/g，鐵素體比體積為0.127cm3/g)，于是在表層產(chǎn)生拉應(yīng)力，心部產(chǎn)生壓應(yīng)力。此時(shí)組織應(yīng)力與溫度應(yīng)力方向相反，使總的應(yīng)力值減小。當(dāng)溫度繼續(xù)升高時(shí)，心部也發(fā)生相變，這時(shí)引起的組織應(yīng)力是心部為拉應(yīng)力，表層為壓應(yīng)力，但這時(shí)溫度較高，不會在鍛件坯料中形成裂紋。
3. 裂紋
在鍛件毛坯加熱過程中，當(dāng)溫度應(yīng)力、組織應(yīng)力的疊加超過強(qiáng)度極限時(shí)，坯料中會形成裂紋，生成裂紋傾向的是在600°C之前的低溫加熱階段。在此階段金屬塑性低，溫度應(yīng)力顯著，極易產(chǎn)生裂紋。當(dāng)加熱斷面尺寸大的大型鋼錠和導(dǎo)溫性差的高溫合金時(shí)，由于溫度應(yīng)力大，低溫階段必須緩慢加熱。
