大型鍛件在完成鍛造工序后，應(yīng)立即進(jìn)行鍛后熱處理。在制訂鍛后熱處理工藝時(shí)應(yīng)遵守以下原則：
1.使鍛件盡快地、充分地由奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體一碳化物組織。這樣作不僅有利于氫的脫溶與擴(kuò)散，而且有利于通過鋼的相變重結(jié)晶調(diào)整與細(xì)化鋼的晶粒組織。在制訂工藝時(shí)，應(yīng)根據(jù)鋼的過冷奧氏體的穩(wěn)定性并充分考慮鍛件中化學(xué)成分與內(nèi)部組織的不均勻性等因素，合理確定鍛件的冷卻速度、過冷溫度、在過冷溫度的保溫時(shí)間等工藝參數(shù)。
2.通過去氫退火將鍛件中的氫降低至鋼的無白點(diǎn)或無氫脆極限氫含量以下，并使其分布均勻,以免除白點(diǎn)、氫脆的危害。對于絕大多數(shù)大型鍛件來說，這是鍛后熱處理的首要任務(wù)，必須完成。去氫退火的關(guān)鍵工藝參數(shù)是：
(1)退火溫度。通常取650士10℃。因此溫度與鋼的高溫回火相近，故經(jīng)常將擴(kuò)氫退火與高溫回火合并進(jìn)行。
(2)保溫時(shí)間。參看典型工藝曲線近似確定，或根據(jù)實(shí)際鍛件的定氫結(jié)果、經(jīng)由鍛件的擴(kuò)氫計(jì)算確定。
(3)冷卻速度。應(yīng)足夠緩慢，以防因在冷卻過程中瞬時(shí)應(yīng)力過大而出現(xiàn)白點(diǎn)，并盡量減少鍛件中的殘余應(yīng)力。通常將冷卻過程分為兩個階段:在400℃以上，因鋼處于塑性較好、脆性較低的溫度范圍，冷速可稍快一點(diǎn)；在400℃以下,因鋼已進(jìn)入冷硬和脆性較大的溫度范圍，為了避免開裂和減少瞬時(shí)應(yīng)力，應(yīng)采取更為緩慢的冷卻速度。
3.經(jīng)過一次或多次重結(jié)晶使鋼的晶粒細(xì)化、組織改善、性能提高。對于大多數(shù)碳鋼鍛件和部分低合金鋼鍛件來說，鍛后熱處理就是它的最終熱處理，應(yīng)在鍛后熱處理工藝中安排一次正火和高溫回火，以使其獲得必要的組織與性能。對于合金元素含量較多、性能要求較高的鍛件，盡管還需要進(jìn)行最終熱處理，在鍛后熱處理中也要安排一次甚至多次重結(jié)晶過程，以便改善鍛件的組織與性能、為最終熱處理準(zhǔn)備好必需的組織條件，并提高鍛件的超聲波探傷性能。
在重結(jié)晶中，關(guān)鍵工藝參數(shù)是：
(1)加熱速度。在600℃以下,鋼處于冷硬狀態(tài)，要限制加熱速度、或在適當(dāng)?shù)臏囟燃?-2個等溫臺階，以努力減少大型鍛件中的內(nèi)外溫差和瞬時(shí)內(nèi)應(yīng)力。在650-700℃，要加一個等溫臺階，以盡量減少鍛件在發(fā)生加熱轉(zhuǎn)變時(shí)的內(nèi)外溫差與轉(zhuǎn)變不同時(shí)性。這樣做可以減少鍛件中的應(yīng)力與變形。在700℃以上，尤其是在以上，應(yīng)努力提高大型鍛件的加熱速度，以加大鋼在發(fā)生加熱轉(zhuǎn)變時(shí)的過熱度,爭取獲得更好一些的晶粒細(xì)化效果。
(2)加熱溫度。
(3)過冷溫度。在可能的情況下，應(yīng)盡量低一些，以使組織轉(zhuǎn)變更為徹底和獲得更細(xì)—些的組織。
