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锻件冷却初期，表层首先冷却产生体积收缩，由于试样心部溢度下降较少，体积收缩相应也较小，这样在同一试样上内外收缩不同则相互之间发生作用力。试样表面的收缩将受到心部的阻碍，于是在试样表层产生拉应力、心部为压应力。此应力值随若溢度的升高而增加，当应力超过心部的屈服强度时，试样发生表足拉伸、心部压缩的塑性变形。
变形的结果使内应力得到一定程度的松弛、应力值降低。当表面温度接近室温或淬火冷却介质的温度时，心部以相对快的速度冷却收缩，但此时心部的收缩又受到表层的牵制，结果试样内形成与冷却阶段初期方向相反的内应力，即在表层产生压应力、心部为拉应力。由于试样温度已经很低，钢的屈服强度明显升高，热应力不再引起塑性变形， 这样的应力分布就被保留下来成为残留应力。因此，热应力作用的结果是使锻件表面呈压应力状态。
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山西锻件厂钢的形变热处理有哪些？
变形在相变中进行的形变热处理等温形变淬火。
通常于奥氏体发生分解的珠光体或贝氏体相变过程中进行变形。适用于进行等温淬火的小型锻件。
连续冷却形变热处理：在奥氏体连续冷却转变中进行变形。应用范围同等温形变淬火。
变形在相变后进行的形变热处理。
珠光体温形变：将退火钢如热到700~750℃进行变形，然后慢速冷却到600℃左右出炉。适用于轴承毛坯及其它球化组织要求较高的锻件。
马氏体形变时效：使低碳钢淬成马氏体（冋火马氏沐、贝氏体)，在室温下变形，然后进行时效（200℃左右)。适用于制造超高强度中、小锻件。
如以锻造变形温度高低区分，上述形变热处理又可归纳为三类：与热锻相结含的形变热处理，如高温形变淬火、高温形变正火、高温形变等温淬火、连续冷却形变处理等；与温锻相结合的形变热处理，如低温形变淬火、低温形变等温淬火、等温形变淬火、珠光休温形变等；与冷锻相结合的形变热处理，如马氏体形变时效等。
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锻件锻后冷却不当产生的缺陷通常有以下两种。
冷却裂纹：锻后冷却过程中，锻件内部会由于冷却速度过快而产生较大的热应力，异型锻件加工电话，也可能由于组织转变引起较大的组织应力。如果这些应力超过锻件的强度极限，则使锻件产生光滑细长的冷却裂纹。
网状碳化物：在锻造合碳量高的钢时，异型锻件加工厂，如果停锻温度高，冷却速度过慢，则会造成碳化物沿晶界呈网状析出。例如，轴承钢在870～770℃缓冷，则碳化物沿晶界析出。网状碳化物在热处理时易引起淬火裂纹。另外，它还使零件的使用性能变坏。
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