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回火后的冷卻與殘留應力
大鍛件高溫回火后快冷，會引起大的殘留應力，其數值主要取決于該鋼的彈－塑性轉變溫度（碳鋼和低合金鋼為400-450°C, 合金鋼為450-550°C) 以上階段的冷卻速度。為了減小鍛件中的殘留應力，應盡量降低鍛件在高溫階段的冷卻速度。為了縮短回火冷卻時間以提高生產率，鍛件在彈－塑性轉變溫度以下區域可以采取較快的冷卻速度。
調質大鍛件中的殘留應力是熱殘留應力，沿截面的分布規律是：表面受壓，心部受拉，由中心到表面近似為一條不對稱的余弦曲線，中心處的輸向應力約比切向應力大一倍。必要時可根據鍛件用鋼的物理參數與回火工藝過程對應力分布曲線進行定量計算。當只須控制鍛件表面殘留應力時，可以用以下經驗公式進行估算：
通常對重要鍛件規定為，經高溫回火后工件表面的殘留應力值不得高于其屈服強度的10% 或40MPa, 即可由上式算出在高溫回火時應當采取的冷卻速度。
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