锻件锻后冷却对自由锻件的影响及相关冷却方式

锻后冷却方式选取不合理，很有可能致使自由锻件裂痕、形变，甚至于出现异常组织结构等缺陷。金属材料加热到高温并经不均匀的塑性形变后冷却下来，往往会引发组织结构和性能指标的转化，自由锻件这类转化主要有以下几个方面。

（1）自由锻件造成内应力自由锻件的冷却和加热还会造成内应力。冷却温度应力这是因为自由锻件冷却时内外温度差引发的。随着自由锻件的冷却，这类应力工作状态会令自由锻件材质的不同而为之转化；针对形变抗力小、易形变的材质，到冷却中后期，表面层温度很低，容积回缩停止，而芯部的容积回缩却受表面层的制约，結果使芯部变成拉应力，而表面层变成压应力；针对形变抗力大、难形变的材质，因为冷却前期表面层造成的拉应力得不到松弛，到冷却中后期应力工作状态没有转化。

（2）比如金属实心轴类锻件材料在冷却全过程中有马氏体转化时，表面层先产生马氏体转化，因为马氏体的比容大于奥氏体的比容，这时候引发的组织结构应力，表面层为压应力，芯部为拉应力。

所述多种应力累加的結果便形成自由锻件内部结构的内应力。要是内应力高于材质的抗拉强度，就会致使自由锻件造成裂痕；要是内应力没有造成裂痕，则在自由锻件冷却后也会保留下来变成自由锻件的残余应力。

（3）自由锻件冷却形变自由锻件冷却时，若相对性的两面冷却速率不一样（如一边受冷风吹，或接触湿冷的路面），会令温度差和组织结构转化依次的不同而致使自由锻件产生翘曲形变。

（4）自由锻件造成异常组织结构用钢锭锻制的自由锻件，冷却不合理会在自由锻件内部结构造成白点。

二、自由锻件的冷却方式

（1）在室内空气中冷却自由锻件锻后散件或成堆立即放到工厂地面上冷却，但不可以放到湿冷路面上或金属片上，也不需要放到有穿堂风的地方，防止冷却不均或局部急冷引发裂痕。

（2）在炉内冷却自由锻件锻后立即放人炉内冷却，钢件人炉温度不能小于600--650X，炉温与人炉自由锻件温度相当。因为可根据炉温调整来控制自由锻件的冷却速率，主要用于高合金钢锻件、特殊性合金钢自由锻件及大中型自由锻件的锻后冷却。但特别注意不可以放到湿冷的地上，也不可以放到有过堂风的地方，防止自由锻件局部冷却过快引发形变等缺陷。