在鍛件的熱處理中，熱處理應(yīng)力在制訂工藝過程中是一個重要的考慮方面，有些應(yīng)力是在加熱和冷卻過程中產(chǎn)生，隨著這些過程的結(jié)束而消失，這是瞬時應(yīng)力；有些應(yīng)力是在熱處理結(jié)束后仍然存在于鍛件內(nèi)部的平衡應(yīng)力，這就是殘余應(yīng)力。

       在熱處理過程中，產(chǎn)生的瞬時應(yīng)力若達(dá)到在該溫度下材料的屈服點時，鍛件就要產(chǎn)生塑性變形，使應(yīng)力松弛。若瞬時應(yīng)力大于材料的破斷強(qiáng)度時，就有可能使鍛件產(chǎn)生裂紋，直至斷裂。即使瞬時應(yīng)力小于材料的強(qiáng)度極限，由于大鍛件內(nèi)部總是存在一些冶金缺陷，在這些缺陷處造成很大的應(yīng)力集中，至使原來存在的缺陷進(jìn)一步擴(kuò)張，甚至造成鍛件的斷裂。

       所以控制瞬時應(yīng)力的大小是大鍛件熱處理工藝制訂的一個重要問題，熱處理殘余應(yīng)力對工件的影響具有兩重性，有好的影響，也有壞的影響，若殘余應(yīng)力與零件的工作應(yīng)力符號相同，可降低零件強(qiáng)度，若相反，則會提高零件強(qiáng)度。對于一些重要的大鍛件，允許存在的參與應(yīng)力應(yīng)小于材料屈服點的10%。

       鍛件經(jīng)淬火、正火處理后，還需進(jìn)行回火處理，回火是最后一道熱處理工藝，大型鍛件回火的目的是：1.消除或降低淬火、正火冷卻過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力；2.獲得穩(wěn)定的回火組織，達(dá)到所要求的力學(xué)性能技術(shù)指標(biāo)；3.進(jìn)一步去除鍛件中的氫氣或使其分布更為合理；4.如前所述進(jìn)一步完成冷卻過程中的心部組織轉(zhuǎn)變。

       為滿足鍛件不同的硬度等力學(xué)性能的要求，淬火后需要選用不同的溫度回火。根據(jù)回火溫度的不同，在生產(chǎn)中往往將回火過程分為低溫回火，回火溫度在150-250℃之間，其目的是穩(wěn)定或降低淬火應(yīng)力，減少鋼的脆性并保持鋼的高硬度，如要求HS90以上的高硬冷軋工作輥，表面淬火后應(yīng)進(jìn)行低溫回火（130-140℃）。中溫回火時回火溫度一般選擇在350-500℃，可以獲得高的彈性極限，同時有高的韌性。在500-650℃的回火稱為高溫回火，主要是為獲得強(qiáng)度，塑性和韌性良配合的綜合力學(xué)性能，所以一般結(jié)構(gòu)鋼大型鍛件經(jīng)淬火或正火后都進(jìn)行高溫回火處理。

       對于一般焊接件，均存在著較大的內(nèi)應(yīng)力，為消除這些零部件的內(nèi)應(yīng)力，達(dá)到穩(wěn)定形狀和幾何尺寸的目的，往往也需要進(jìn)行高（中）溫回火處理，有些工廠將這類零部件的回火稱為人工時效處理，有時也稱為低溫退火。

       鋼在淬火或正火之后的回火過程中，性能發(fā)生了很大的變化，這是鍛件在回火過程中組織變化的宏觀反映，所以要了解回火過程必須首先要知道回火時的組織變化規(guī)律。