一、加热计算

无限长圆柱体锻件均匀加热时，若加热前锻件无温差，则加热过程截面上各点的温度t是r的函数，一般认为长度三倍于直径的锻件，可看作是无限长的圆柱体。

二、冷却计算

锻件冷却时，重要的问题是要预先能知道不同直径的锻件在不同的淬火介质中的冷却情况，其中包括：

（1）锻件中心冷却到某一温度时需要的冷却时间；

（2）适用于不同淬火温度的不同直径锻件中心的冷却曲线；

（3）锻件中心的冷却速度；

（4）锻件任一部位的冷却时间与锻件直径的关系。
 

现在根据计算方法做一介绍：

1、锻件中心冷却到某一温度时需要的冷却时间。由于锻件根据心部的温度来确定终冷时间，因此，要求有较为可靠的冷却时间与锻件直径的关系曲线。又由于同一直径锻件冷到某一温度的冷却时间还与淬火温度有关，所以要不同淬火温度时的一系列冷却曲线。

2、适用于不同淬火温度的不同直径锻件中心得冷却曲线。根据现有的实测数据和传热学理论导出的适用于不同淬火温度的不超过2m，直径的锻件在水、油及空气中冷却时中心的冷却曲线。

3、锻件中心的冷却速度。通常用700℃时的冷却速度来确定钢的淬透性，这就要求求出冷速与直径的关系曲线。

三、锻件终冷时间的计算

生产中往往用每毫米冷却多少时间来计算冷却时间，特别是对于冷却能力较强的淬火介质会出现小件心部温度过低，大件终冷不足的弊病。

第四、锻件任一部位的冷却时间与锻件直径的关系

锻件通常距表面1/3R处取样进行力学性能检验，有的特别重要的部件还要套取心部和表面试样，因此必须了解锻件不同部位的冷却情况与锻件直径的关系。

锻件加工的正火处理常用的有下面6种。

完备退火--消除锻造进程傍边构成的渺小不均匀结构和魏氏结构，使晶粒细化，并消除锻件加工的残余应力和降低硬度。

球化退火---得到球状渗碳体和铁素体结构，它不但硬度变低，而且在切削加工时易于得到光亮的加工的加工面，在随后淬火时也不容易产生变形裂纹。<高碳钢、高碳合金工模具钢>

等温退火---不但能延伸退火时间，并能得到均匀的结构，降低硬度。在重要的大型锻件加工中，还可以用来疏散氢气，防止白点产生。

铝合金和铜合金的锻后热处理同样平凡采用退火工艺。目的是消除加工硬化、应力、提高塑性。

正火---可得到较细的珠光体，能提高锻件加工机器性能适于机器加工。<低碳钢(包括不锈钢，耐热钢)、中碳钢及低碳合金钢>

正火并高温回火---消除正火冷却时产生的应力，提高塑性和韧性。

调质---锻件加工具有良好的综合机器性能。
 

在热处理过程中，产生的瞬时应力若达到在该温度下材料的屈服点时，锻件就要产生塑性变形，使应力松弛。若瞬时应力大于材料的破断强度时，就有可能使锻件产生裂纹，直至断裂。即使瞬时应力小于材料的强度极限，由于大锻件内部总是存在一些冶金缺陷，在这些缺陷处造成很大的应力集中，至使原来存在的缺陷进一步扩张，甚至造成锻件的断裂。所以控制瞬时应力的大小是大锻件热处理工艺制订的一个重要问题，

热处理残余应力对工件的影响具有两重性，有好的影响，也有坏的影响，若残余应力与零件的工作应力符号相同，可降低零件强度，若相反，则会提高零件强度。对于一些重要的大锻件，允许存在的参与应力应小于材料屈服点的10%。