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鍛造成形后，隨即進(jìn)行的熱處理稱之為鍛后熱處理。大型鍛件鍛后熱處理的目的主要是為了去應(yīng)力，重結(jié)晶細(xì)化品粒，同時(shí)去氫。

（1）重結(jié)品處理 大型鍛件經(jīng)過(guò)多次重結(jié)晶處理，使晶粒細(xì)化，組織改善、性能得到提高。

（2）去氫退火 將鍛件中的氫降低到極限含氫量以下，并使其分布均勻，以免除白點(diǎn)、氫脆的危險(xiǎn)。

由于氫在相、a相中的溶解度和擴(kuò)散系數(shù)不同，特別是氫在a相中的溶解度低，而擴(kuò)散系數(shù)大，這就使得在退火過(guò)程中氫得以不斷向外擴(kuò)散。

去氫退火往往與重結(jié)晶合并進(jìn)行。去氫退火的溫度通常在650℃。退火后應(yīng)盡可能緩慢冷卻，以防止產(chǎn)生新的內(nèi)應(yīng)力。一般冷卻分為兩個(gè)階段：400℃以上，由于鋼的塑性好，內(nèi)應(yīng)力不易形成，所以冷卻可快一些，400℃以下，冷速就要放慢。

對(duì)于合金元素較多、性能要求較高的鍛件，鍛后要求進(jìn)行一次甚至多次重結(jié)晶熱處理、以便改善鍛件的組織和性能。

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自由鍛的優(yōu)點(diǎn)是：所用工具簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)、靈活性大，因此適合單件和小批鍛件，特別是特大型鍛件的生產(chǎn)，這對(duì)于新產(chǎn)品的試制、非標(biāo)準(zhǔn)的工裝夾具和模具的制造提供了經(jīng)濟(jì)快捷的方法。為了減輕模鍛設(shè)備的負(fù)擔(dān)或充分利用現(xiàn)有模鍛設(shè)備，簡(jiǎn)化模鍛結(jié)構(gòu)，有些模鍛件的制坯工步也在自由鍛設(shè)備上完成。

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鍛件在加熱和冷卻時(shí)伴有熱脹冷縮現(xiàn)象，當(dāng)鍛件表面與心部由于加熱或冷卻速度不同，造成溫度差，其體積的膨脹或收縮在表面與心部也就不一樣，這種由于溫度差而產(chǎn)也體積變化的不同時(shí)性所引起的內(nèi)應(yīng)力，稱為熱應(yīng)力。鍛件在熱處理過(guò)程中，其熱應(yīng)力的變化主要表現(xiàn)為：鍛件加熱時(shí)，表面升溫速度快于心部， 表面溫度高而膨脹，心部溫度低而未膨脹，此時(shí)表面受壓應(yīng)力，心部受拉應(yīng)力。當(dāng)鍛件透熱后，心部溫度升高而膨脹，此時(shí)鍛件表現(xiàn)出體積膨脹；工件冷卻時(shí)，表層冷卻速度快于心部，表層要收縮，心部溫度高阻止收縮，對(duì)表層產(chǎn)生拉應(yīng)力，心部則產(chǎn)生壓應(yīng)力，當(dāng)冷卻到一定溫度時(shí)，表層巳經(jīng)冷硬不再收縮，而心部由于繼續(xù)冷卻要發(fā)生收縮，此時(shí)表層受到壓應(yīng)力，而心部則受拉應(yīng)力，在冷卻結(jié)束后此應(yīng)力仍存在于鍛件內(nèi)部，稱為殘留應(yīng)力。