大型鍛件熱處理由于斷面尺寸大，生產(chǎn)過程復(fù)雜，其熱處理應(yīng)考慮以下特點(diǎn)：①組織性能很不均勻；②晶粒粗細(xì)不均；③存在較大殘余應(yīng)力；④一些鍛件容易產(chǎn)生白點(diǎn)缺陷。因此，大型鍛件熱處理的任務(wù)，除了消除應(yīng)力、降低硬度之外，主要是預(yù)防鍛件出現(xiàn)白點(diǎn)；其次則是使鍛件化學(xué)成分均勻化，調(diào)整與細(xì)化鍛件組織。

   需要指出，大型鍛件熱處理通常是與鍛后冷卻結(jié)合在一起進(jìn)行的。

   大鍛件的成分偏析嚴(yán)重，鋼錠中的氣體和夾雜物含量高，例如對于中、高碳合金鋼，由于碳和合金鋼的偏析，即使殘余含氫量在1.5×10^-6~2.0×10^-6，也可能導(dǎo)致鍛件在偏析出產(chǎn)生開裂。

   大鍛件應(yīng)該增加去除氣體的防白點(diǎn)退火處理。

   大鍛件工件淬火時(shí)，加熱升溫速度很重要。工件入爐至350℃這一階段，因材料在低溫下導(dǎo)熱性差，使表面產(chǎn)生較大的溫差，一般在100℃以上。加之由于絕大多數(shù)鋼在300~350℃將發(fā)生時(shí)效沉淀硬化，即所謂蘭脆現(xiàn)象，此時(shí)，因熱應(yīng)力造成的開裂危險(xiǎn)最大。所以應(yīng)在350℃左右保溫，以減少溫差，避免工件產(chǎn)生熱應(yīng)力。加熱升溫采取較慢的速度，如60℃/h，按階梯式加熱法是可以大大減少這一溫差值的。

   奧氏體化溫度和淬火冷卻的溫度應(yīng)該區(qū)別，奧氏體化溫度應(yīng)該比按該鋼號平均成分所定的溫度稍高，以利于碳和合金元素的溶解和奧氏體化的均勻性。但是以奧氏體化的溫度冷卻淬火增加開裂傾向，應(yīng)該在單獨(dú)制定淬火時(shí)的溫度。淬火溫度一般使工件表面不低于Ac3，在此溫度下保溫，達(dá)到工件心部與表面的溫度一致。

   冷卻時(shí)由于成分偏析的原因，截面的各處轉(zhuǎn)變的均勻性降低，導(dǎo)致微區(qū)組織轉(zhuǎn)變的前后不一致。所以應(yīng)該考慮按該鋼平均成分的轉(zhuǎn)變點(diǎn)以上的一定溫度范圍就結(jié)束冷卻，以防止部分區(qū)域的組織超前轉(zhuǎn)變。

   大鍛件淬火到回火之間應(yīng)該有一個(gè)低溫停留時(shí)間，包括淬火結(jié)束以后在空氣中的停留時(shí)間，以及進(jìn)爐回火后300℃左右的保溫時(shí)間。在這一停留階段要達(dá)到：心部溫度和繼續(xù)降低，表面層在保持終冷溫度或略有升高的條件下進(jìn)行自身回火，但不能使表面溫度升的太高，影響心部的繼續(xù)冷卻，使不同截面處的溫度均勻，消除部分殘余應(yīng)力。這對于有足夠合金元素、奧氏體比較穩(wěn)定不致在高溫分解為復(fù)相組織的鋼尤為重要。表面形成的馬氏體在低溫階段得到回火，消除部分的應(yīng)力，不致由于心部繼續(xù)轉(zhuǎn)變而引起開裂。因此，低溫停留階段的溫度，與鍛件的終冷溫度停留，以使鍛件表面溫度降到回火溫度以下，不能使停留時(shí)間不足，隨即升溫回火，使心部的終冷溫度大大高于回火溫度。對于有足夠合金元素的鋼，應(yīng)保證心部在繼續(xù)冷卻過程中完成低溫轉(zhuǎn)變，停留時(shí)間不足隨即升溫，使奧氏體在回火的長時(shí)間保溫中進(jìn)行分解，或者以過冷奧氏體的形式保留下來。目前，在此階段的停留時(shí)間一般偏短，應(yīng)適當(dāng)延長。

   回火后的冷卻：回火后采用緩慢的冷卻速度，主要是考慮減少殘余應(yīng)力。