锻后冷却对锻件的影响
锻件从终锻温度冷却到室温的过程称为锻后冷却。锻后冷却方法选择不当，可能导致锻件裂纹、变形，甚至出现异常组织等缺陷。因此，锻后冷却是锻压工艺中的一个重要环节。
金属加热到高温并经不均匀的塑性变形后冷却下来，必然会引起组织和性能的变化，这些变化主要如下。
(1)锻件产生内应力 锻件的冷却和加热都会产生内应力。冷却产生的内应力比加热产生的内应力要危险得多。它是由冷却温度 应力、组织应力和变形残余应力三者叠加而成的。
①冷却温度应力 它是由于锻件冷却时内外温差引起的。在锻件冷却的初期，表层冷却快，体积收缩大，芯部冷却慢，体积收缩小，表层的收缩受到芯部的阻碍，锻件内部便产生温度应力。这时，表层为拉应力，芯部为压应力。随着锻件的继续冷却，这种应力状态会因锻件材料的不同而有所变化；对于变形抗力小、易变形的材料，到冷却后期，表层温度很低，体积收缩停止，而芯部的体积收缩却受表层的制约，结果使芯部变为拉应力，而表层变为压应力；对于变形抗力大、难变形的材料，由于冷却初期表层产生的拉应力得不到松弛，到冷却后期应力状态没有变化。
②组织应力 对于有同素异构转变的金属，冷却时会有相变发生，相变前后组织的比容发生变化，而锻件表里相变时间不同，因而引起组织应力。比如金属在冷却过程中有马氏体转变时，表层先发生马氏体转变，由于马氏体的比容大于奥氏体的比容（马氏体的比容为0.127?0.131cm3/g，奥氏体的比容为0.120?0.125cm3/g), 这时引起的组织应力，表层为压应力，芯部为拉应力。随着锻件继续冷却，芯部也发生马氏体转变，这时产生的组织应力就变为芯部是压应力，而表层为拉应力。
③变形残余应力 它是由锻件在锻压成形过程中的变形不均匀和加工硬化引起的。如果不能及时得到再结晶软化将其消除，锻后便成为残余应力而保留下来。残余应力在锻件内部的分布随变形不均匀的情况而不同，可能是表层为拉应力而芯部为压应力，或者与此相反。
上述三种应力叠加的结果便形成锻件内部的内应力。如果内应力超过材料的抗拉强度，就会导致锻件产生裂纹；如果内应力没有造成裂纹，则在锻件冷却后也会保留下来成为锻件的残余应力。所以锻件锻后应尽快进行退火热处理，以清除应力并避免出现裂纹。
(2)锻件冷却变形 锻件冷却时，若相对的两面冷却速度不一致（如一面受冷风吹，或接触潮湿的地面），会因温度差和组织转变先后的不同而导致锻件发生翘曲变形。
(3)锻件产生异常组织 用钢锭锻制的锻件，冷却不当会在锻件内部产生白点。白点的产生不仅与冷却有关，还与钢的化学成分、组织、夹杂、偏析、应力和含氢量等有关，主要是由于钢中氢和组织应力共同作用的结果产生的。白点是热轧钢坯和大型锻件中比较常见的缺陷，多见于马氏体和半马氏体钢。
奥氏体不锈钢（lCrl8Ni9、lCrl8Ni9Ti等）若在800?550℃范围内缓冷，会有大量含铬的碳化物沿晶界析出，使晶界产生贫铬现象，降低钢的抗晶间腐蚀能力。
锻件的冷却方法
按照冷却速度的不同，锻件的冷却方法有三种：在空气中冷 却，冷却速度较快；在灰砂中冷却，冷却速度较慢；在炉内冷却， 冷却速度最慢。
(1)在空气中冷却 锻件锻后单件或成堆直接放在车间地面上 冷却，但不能放在潮湿地面上或金属板上，也不要放在有穿堂风的 地方，以免冷却不均或局部急冷引起裂纹。
(2)在干燥的灰、砂坑（箱）内冷却 一般钢件人砂温度不应 低于5001,周围灰、砂厚度不少于80 mm,
(3)在炉内冷却 锻件锻后直接放人炉内冷却，钢件人炉温度 不应低于600?650X；，炉温与人炉锻件温度相当。由于可通过炉 温调节来控制锻件的冷却速度，因此，适用于高合金钢、特殊合金 钢锻件及大型锻件的锻后冷却。
锻造车间常用的锻件冷却方法，按照冷却速度的快慢顺序，有水冷、散放空冷、成堆空冷、坑（箱）冷、灰（砂）冷、炉冷和扩氢处理七种。
①水冷 把锻件放在冷水中冷却。
②散放空冷 锻件按一定间隔放在工作地面上，在室温空气中冷却。但需注意不能放在潮湿的地上，也不能放在有过堂风的地方，以防锻件局部冷却过快引起变形等缺陷。
③成堆空冷 锻件成堆放在垫有铁板的地上或空铁箱内冷却。
④坑（箱）冷 锻件放在地坑或保温箱中冷却。
⑤灰（砂）冷 锻件放在石灰、炉渣或砂中冷却。所用的石灰、炉揸或砂必须干燥。一般钢锻件入灰的温度不应低于500?700℃，周围盖灰的厚度不能小于80mm。出灰温度不应高于150℃。
⑥炉冷 锻件停锻后直接人炉，在炉中随炉缓慢冷却。钢锻 件人炉温度一般不低于500?700℃。炉子应事先升到与锻件终锻同样的温度保温，待全部锻件装人炉后，再按具体要求控制冷却速度。锻件出炉温度一般不得高于100?150℃。
⑦扩氢处理 对于白点敏感的大型钢锻件，锻后应直接进行扩氢处理，其具体要求见热处理部分。
锻件冷却方法的选择取决于锻件材料、尺寸、生产量和车间的具体条件。
锻件的冷却规范
制订锻件冷却规范的关键是冷却速度。应根据锻件材料的化学成分、组织特点、锻件的断面尺寸和锻造变形情况等因素来确定合适的冷却速度。一般来说，合金化程度较低、断面尺寸较小、形状比较简单的锻件，则允许的冷却速度快，锻后可以在空气中冷却；反之则须缓慢冷却（灰冷或炉冷）或分阶段冷却。
对于含碳量较高的钢（如碳素工具钢、合金工具钢及轴承钢），为避免锻后最初冷却阶段沿晶界析出网状碳化物，这时应先空冷或鼓风、喷雾快速冷却至7001，然后再把锻件放入灰、砂中或炉内缓慢冷却。
对于没有相变的钢（如奥氏体钢、铁素体钢等），在800? 550℃温度区间应快速冷却，以避免网状碳化物析出。铁素体类钢在475℃具有回火脆性，也要求快速冷却。通常这两类钢均采用空冷。
对于在空冷中容易产生马氏体相变的钢（如高速钢W18Cr4V，W9Cr4V;不锈钢 lCrl3，2Crl3，4Crl3, Crl8, Crl7Ni2, 13Crl2WMoVA; 高合金工具钢3Cr2W8V，CrMn, Crl2等），为了避免产生裂纹，锻后必须缓慢冷却。
对白点敏感的钢（如铬镍钢34CrNiMo?34CrNi4Mo等），为了防止冷却过程中产生白点，应按一定冷却规范进行炉冷?
对于高温合金，由于其再结晶速度缓慢，只有在更高的温度和适当的变形程度下，再结晶才能与变形同时完成；因此，常利用锻后余热使之缓慢冷却。对于一些中小型锻件。常采用堆放空冷方法；镍基高温合金，再结晶温度更高，再结晶速度更慢，为了得到具有完全再结晶组织的锻件，可将锻后锻件及时放人高于合金再结晶温度[T再+(50?100)℃]的炉中保温5?7min，然后取出空冷。
对于铝合金，其导热性较好，锻后通常在空气中冷却，有时直接用水冷却。
在锻造过程中，如因故停工需中间冷却时，也按锻件最终冷却规范处理。
