一、加熱計算
無限長圓柱體鍛件均勻加熱時，若加熱前鍛件無溫差，則加熱過程截面上各點的溫度t是r的函數，一般認為長度三倍于直徑的鍛件，可看作是無限長的圓柱體。
二、冷卻計算
鍛件冷卻時，重要的問題是要預先能知道不同直徑的鍛件在不同的淬火介質中的冷卻情況，其中包括：
（1）鍛件中心冷卻到某一溫度時需要的冷卻時間；
（2）適用于不同淬火溫度的不同直徑鍛件中心的冷卻曲線；
（3）鍛件中心的冷卻速度；
（4）鍛件任一部位的冷卻時間與鍛件直徑的關系。
現在根據計算方法做一介紹：
1、鍛件中心冷卻到某一溫度時需要的冷卻時間。由于鍛件根據心部的溫度來確定終冷時間，因此，要求有較為可靠的冷卻時間與鍛件直徑的關系曲線。又由于同一直徑鍛件冷到某一溫度的冷卻時間還與淬火溫度有關，所以要不同淬火溫度時的一系列冷卻曲線。
2、適用于不同淬火溫度的不同直徑鍛件中心得冷卻曲線。根據現有的實測數據和傳熱學理論導出的適用于不同淬火溫度的不超過2m，直徑的鍛件在水、油及空氣中冷卻時中心的冷卻曲線。
3、鍛件中心的冷卻速度。通常用700℃時的冷卻速度來確定鋼的淬透性，這就要求求出冷速與直徑的關系曲線。
三、鍛件終冷時間的計算
生產中往往用每毫米冷卻多少時間來計算冷卻時間，特別是對于冷卻能力較強的淬火介質會出現小件心部溫度過低，大件終冷不足的弊病。
四、鍛件任一部位的冷卻時間與鍛件直徑的關系
鍛件通常距表面1/3R處取樣進行力學性能檢驗，有的特別重要的部件還要套取心部和表面試樣，因此必須了解鍛件不同部位的冷卻情況與鍛件直徑的關系。
鍛件加工的正火處理常用的有下面6種。
完備退火--消除鍛造進程傍邊構成的渺小不均勻結構和魏氏結構，使晶粒細化，并消除鍛件加工的殘余應力和降低硬度。
球化退火---得到球狀滲碳體和鐵素體結構，它不但硬度變低，而且在切削加工時易于得到光亮的加工的加工面，在隨后淬火時也不容易產生變形裂紋。<高碳鋼、高碳合金工模具鋼>
等溫退火---不但能延伸退火時間，并能得到均勻的結構，降低硬度。在重要的大型鍛件加工中，還可以用來疏散氫氣，防止白點產生。
鋁合金和銅合金的鍛后熱處理同樣平凡采用退火工藝。目的是消除加工硬化、應力、提高塑性。
正火---可得到較細的珠光體，能提高鍛件加工機器性能適于機器加工。<低碳鋼(包括不銹鋼，耐熱鋼)、中碳鋼及低碳合金鋼>
正火并高溫回火---消除正火冷卻時產生的應力，提高塑性和韌性。
調質---鍛件加工具有良好的綜合機器性能。
在熱處理過程中，產生的瞬時應力若達到在該溫度下材料的屈服點時，鍛件就要產生塑性變形，使應力松弛。若瞬時應力大于材料的破斷強度時，就有可能使鍛件產生裂紋，直至斷裂。
即使瞬時應力小于材料的強度極限，由于大鍛件內部總是存在一些冶金缺陷，在這些缺陷處造成很大的應力集中，至使原來存在的缺陷進一步擴張，甚至造成鍛件的斷裂。所以控制瞬時應力的大小是大鍛件熱處理工藝制訂的一個重要問題，
熱處理殘余應力對工件的影響具有兩重性，有好的影響，也有壞的影響，若殘余應力與零件的工作應力符號相同，可降低零件強度，若相反，則會提高零件強度。對于一些重要的大鍛件，允許存在的參與應力應小于材料屈服點的10%。
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