熱處理工序，特別是最終的熱處理工序，是決定零件的組織與性能的。對(duì)大鍛件而言， 組織和性能要求非常高，而且是各式各樣的。如軋鋼機(jī)上的大型支承輥，要求表面淬硬，以保證有高的耐磨性，對(duì)心部則要求有較高的強(qiáng)韌性綜合指標(biāo)，以便能抗沖擊載荷。為達(dá)到此目的，先調(diào)質(zhì)處理，得到強(qiáng)韌性較好的索氏體組織，然后再采用差溫?zé)崽幚?，即在表面一定深度?加熱到奧氏體化溫度以上,使之轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體,再急冷，使表面形成耐磨的馬氏體或貝氏體組織;而心部仍保持強(qiáng)韌性較好的索氏體組織。又如大型火電機(jī)組的轉(zhuǎn)子，要求有很好的強(qiáng)韌性，特別要求心部也有很低的FATT值。這就要將鍛件全部加熱到奧氏體化溫度以上，要求熱透，然后采用急冷、深冷工藝，力爭(zhēng)心部也淬透。

       熱處理過(guò)程不論加熱，還是冷卻，在工件中都有一個(gè)傳熱過(guò)程，工件表面和心部自然會(huì)有一個(gè)溫度差。工件內(nèi)部各點(diǎn)溫度不一樣，膨脹童就不一樣,而物體要保持連續(xù)完整性， 則在各質(zhì)點(diǎn)間產(chǎn)生附加的內(nèi)應(yīng)力，是為熱應(yīng)力(或稱(chēng)為溫度應(yīng)力）。同時(shí)，由于溫度分布不均勻，而且各質(zhì)點(diǎn)溫度變化速率(加熱速率或冷卻速率)也不一致，因此發(fā)生組織轉(zhuǎn)變的時(shí)間和轉(zhuǎn)變童多少也不一致，由組織轉(zhuǎn)變產(chǎn)生體積變化量也不一致，這也會(huì)產(chǎn)生質(zhì)點(diǎn)間的附加內(nèi)應(yīng)力，是為組織應(yīng)力。通常將溫度應(yīng)力和組織應(yīng)力統(tǒng)稱(chēng)為熱處理的內(nèi)應(yīng)力。冷卻到最后保留下來(lái)的內(nèi)應(yīng)力稱(chēng)為熱處理的殘余應(yīng)力。一般說(shuō)來(lái)，熱處理的內(nèi)應(yīng)力是有害的，但往往又是不可避免的。鍛件越大,冷速越快，則內(nèi)應(yīng)力也越大，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致淬火時(shí)開(kāi)裂，或使零件早期失效。如何做到既能保證嚴(yán)格的性能要求,又能使殘余應(yīng)力盡可能的小，則是制定工藝和控制生產(chǎn)至關(guān)重要的問(wèn)題。

       為能制定合理的、優(yōu)化的工藝方案，就需要對(duì)熱處理過(guò)程的規(guī)律有淸楚的了解。熱處理過(guò)程是復(fù)雜的。有溫度、組織、應(yīng)力應(yīng)變的變化，變化是不均勻的，而且相互影響。今以淬火為例，明其相互關(guān)系。