鍛后冷卻方式選取不合理，很有可能致使自由鍛件裂痕、形變，甚至于出現異常組織結構等缺陷。金屬材料加熱到高溫并經(jīng)不均勻的塑性形變后冷卻下來(lái)，往往會(huì )引發(fā)組織結構和性能指標的轉化，自由鍛件這類(lèi)轉化主要有以下幾個(gè)方面。

（1）自由鍛件造成內應力自由鍛件的冷卻和加熱還會(huì )造成內應力。冷卻溫度應力這是因為自由鍛件冷卻時(shí)內外溫度差引發(fā)的。隨著(zhù)自由鍛件的冷卻，這類(lèi)應力工作狀態(tài)會(huì )令自由鍛件材質(zhì)的不同而為之轉化；針對形變抗力小、易形變的材質(zhì)，到冷卻中后期，表面層溫度很低，容積回縮停止，而芯部的容積回縮卻受表面層的制約，結果使芯部變成拉應力，而表面層變成壓應力；針對形變抗力大、難形變的材質(zhì)，因為冷卻前期表面層造成的拉應力得不到松弛，到冷卻中后期應力工作狀態(tài)沒(méi)有轉化。

（2）比如金屬實(shí)心軸類(lèi)鍛件材料在冷卻全過(guò)程中有馬氏體轉化時(shí)，表面層先產(chǎn)生馬氏體轉化，因為馬氏體的比容大于奧氏體的比容，這時(shí)候引發(fā)的組織結構應力，表面層為壓應力，芯部為拉應力。

所述多種應力累加的結果便形成自由鍛件內部結構的內應力。要是內應力高于材質(zhì)的抗拉強度，就會(huì )致使自由鍛件造成裂痕；要是內應力沒(méi)有造成裂痕，則在自由鍛件冷卻后也會(huì )保留下來(lái)變成自由鍛件的殘余應力。

（3）自由鍛件冷卻形變自由鍛件冷卻時(shí)，若相對性的兩面冷卻速率不一樣（如一邊受冷風(fēng)吹，或接觸濕冷的路面），會(huì )令溫度差和組織結構轉化依次的不同而致使自由鍛件產(chǎn)生翹曲形變。

（4）自由鍛件造成異常組織結構用鋼錠鍛制的自由鍛件，冷卻不合理會(huì )在自由鍛件內部結構造成白點(diǎn)。

（1）在室內空氣中冷卻自由鍛件鍛后散件或成堆立即放到工廠(chǎng)地面上冷卻，但不可以放到濕冷路面上或金屬片上，也不需要放到有穿堂風(fēng)的地方，防止冷卻不均或局部急冷引發(fā)裂痕。

（2）在爐內冷卻自由鍛件鍛后立即放人爐內冷卻，鋼件人爐溫度不能小于600--650X，爐溫與人爐自由鍛件溫度相當。因為可根據爐溫調整來(lái)控制自由鍛件的冷卻速率，主要用于高合金鋼鍛件、特殊性合金鋼自由鍛件及大中型自由鍛件的鍛后冷卻。但特別注意不可以放到濕冷的地上，也不可以放到有過(guò)堂風(fēng)的地方，防止自由鍛件局部冷卻過(guò)快引發(fā)形變等缺陷。