鍛件的加熱與變形
當加熱大型鍛件時，存在殘余應力或者加熱不均勻，均可產生變形。殘余應力主要來源于加工過程。當存在這些應力時，由于隨著溫度的升高，鋼的屈服強度逐漸下降，即使加熱很均勻，很輕微的應力也會導致變形。
一般，鍛件的外緣部位殘余應力較高，當溫度的上升從外部開始進行時，外緣部位變形較大，殘余應力引起的變形包括彈性變形和塑性變形兩種。
加熱時產生的熱應力和想變應力都是導致變形的原因。加熱速度越快、鍛件尺寸越大、截面變化越大，則加熱變形越大。熱應力取決于溫度的不均勻分布程度和溫度梯度，它們都是導致熱膨脹發生差異的原因。如果熱應力高于材料的高溫屈服點，則引起塑性變形，這種塑性變形就表現為“變形”。
相變應力主要源于相變的不等時性，即材料一部分發生相變，而其它部分還未發生相變時產生的。加熱時材料的組織轉變成奧氏體發生體積收縮時可出現塑性變形。如果材料的各部分同時發生相同的組織轉變，則不產生應力。為此，緩慢加熱可以適當降低加熱變形，采用預熱。
此外，由于加熱中因自重而出現“塌陷”變形的情況非常多，加熱溫度越高，加熱時間越長，“塌陷”現象越嚴重。
鍛件冷卻與變形
冷卻不均時將產生熱應力導致變形發生。因工件的外緣和內部存在冷卻速度差異，該熱應力是不可避免的，淬火情況下，熱應力與組織應力疊加，變形更為復雜。加之組織的不均勻、脫碳等，還會導致相變點出現差異，相變的膨脹量也有所不同。
總之，“變形”是相變應力和熱應力共同所致，但并非全部應力都消耗在變形上，而是一部分作為殘余應力存在于鍛件中，這種應力就是導致時效變形和時效裂紋的原因。
因冷卻二導致的變形表現為以下幾種形式：
1）鍛件急冷初期，急冷的一側凹陷，然后轉為凸起，結果快冷的一面凸起，這種情況屬于熱應力引起的變形大于相變引起的變形。
2）由熱應力所引起的變形是鋼料趨于球形化，而由相變應力所引起的變形則使之趨于繞線軸狀，因此淬火冷卻所致的變形表現為兩者的結合。
3）僅對內孔部分淬火時，內孔收縮。將整個環形鍛件加熱整體淬火時，其外徑總是增大，而內徑則根據尺寸的不同時漲時縮，一般內徑大時，內孔漲大，內徑小時，內孔收縮。
