鋼坯加熱時,奧氏體晶粒將顯著長大,成形后冷卻至室溫時得到的是由較粗大奧氏體晶粒轉變而得到的粗大珠光體和網狀鐵素體組織,亞共析鋼將得到粗大塊狀鐵素體和層片狀珠光體,過共析鋼將得到網狀碳化物和層片狀珠光體。這類金相組織的力學性能極差,不能直接使用,必須經過熱處理,改善鍛件金相組織,并提髙其力學性能,才能使用。
另外,鍛件在鍛造成形過程中,各部分變形程度、終鍛溫度和冷卻速度不一致,鍛件冷卻后內部組織不均勻、存在殘余應力和加工硬化等現象。為了消除上述不足,保證鍛件質量,鍛后也需要進行熱處理。對于不再進行最終熱處理的鍛件,鍛后熱處理能保證達到規定的力學性能要求。
鍛后熱處理可以調整鍛件硬度,為后續鍛件進行切削加工做準備。鍛后熱處理還能消除鍛件內應力,避免機械加工時產生變形,改善鍛件內部組織,細化晶粒,為最終熱處理作好組織準備。
所以熱處理是鍛件制造過程中的重要工藝,99%的鍛件需要進行一次以上熱處理,是保證和提高鍛件內部質量和使用壽命的重要因素,也是充分發揮材料潛力的關鍵因素。