坯料加熱時由于殘余應力、溫度應力、組織應力之和超過材料的強度極限便可形成裂紋。同樣，鍛件在冷卻過程中也會引起溫度應力、組織應力以及殘余應力而有可能形成裂紋。如果裂紋深度在加工范圍內，可以使用砂輪或風鏟淸除，但如果裂紋超過鍛件余量的范圍，則將報廢。
1.溫度應力：冷卻初期，鍛件表面溫度明顯降低，體積收縮較大；而心部溫度較髙，收縮較小，表層收縮趨勢受心部阻礙，結果在表層受到拉應力，心部則受到與其方向相反的壓應力。對于塑性較好變形抗力較小的軟鋼，這時由于心部溫度仍然很髙，變形抗力小，且塑性較好，還可以產生微量塑性變形，使溫度應力得以松弛，緩和這種溫度應力。到了冷卻后期，鍛件表面溫度已接近室溫，基本上不再收縮，這時表層反而阻礙心部繼續收縮，導致了溫度應力的反向，即心部由壓應力轉為拉應力，而表層由拉應力轉為壓應力。
2.組織應力：鍛件在冷卻過程中如有相變發生，由于相變前后組織的比容不同，而且相轉變是在一定溫度范圍內完成，因此鍛件表層和心部相變不同時進行而產生組織應力。
例如鋼，奧氏體的比容為（0.12~0.125）立方厘米每克,馬氏體的比容為（0.127~0.131)立方厘米每克，如鍛件在冷卻過程中有馬氏體轉變，則隨著冷卻過程中溫度不斷下降，當鍛件表層冷卻到馬氏體轉變溫度時，表層首先進行馬氏體轉變，而心部仍處于奧氏體狀態。因此鍛件表面的體積膨脹受到心部的制約，這時所引起的組織應力為：表層是壓應力，心部為拉應力。然而這時心部溫度較高，塑性較好，通過局部塑性變形可以緩和上述組織應力。隨著鍛件冷卻過程的進行，心部也發生馬氏體轉變，其體積膨脹，而表層體積卻不再發生變化。此時心部的膨脹又受到表層的阻礙，這時產生的組織應力，心部為壓應力，表層為拉應力。隨著心部馬氏體含量的逐漸增加，應力不斷增大，直到馬氏體轉變結束為止。
冷卻時的組織應力和加熱時一樣也是三向應力狀態，且切向應力最大，這就是有時引起表層縱裂的原因之一。
更多資訊請關注山西永鑫生鍛造有限公司。
