鍛件從終鍛溫度冷卻到室溫的過程稱為鍛后冷卻。鍛后冷卻方法選擇不當，可能導致鍛件裂紋、變形，甚至出現異常組織等缺陷。因此，鍛后冷卻是鍛壓工藝中的一個重要環節。
金屬加熱到高溫并經不均勻的塑性變形后冷卻下來，必然會引 起組織和性能的變化，這些變化主要如下。
1、鍛件產生內應力
鍛件的冷卻和加熱都會產生內應力。冷卻產生的內應力比加熱產生的內應力要危險得多。它是由冷卻溫度應力、組織應力和變形殘余應力三者疊加而成的。
①冷卻溫度應力它是由于鍛件冷卻時內外溫差引起的。在鍛件冷卻的初期，表層冷卻快，體積收縮大，芯部冷卻慢，體積收縮小，表層的收縮受到芯部的阻礙，鍛件內部便產生溫度應力。這時，表層為拉應力，芯部為壓應力。隨著鍛件的繼續冷卻，這種應力狀態會因鍛件材料的不同而有所變化；對于變形抗力小、易變形的材料，到冷卻后期，表層溫度很低，體積收縮停止，而芯部的體積收縮卻受表層的制約，結果使芯部變為拉應力，而表層變為壓應力；對于變形抗力大、難變形的材料，由于冷卻初期表層產生的拉應力得不到松弛，到冷卻后期應力狀態沒有變化。
②組織應力對于有同素異構轉變的金屬，冷卻時會有相變發 生，相變前后組織的比容發生變化，而鍛件表里相變時間不同，因而引起組織應力。比如金屬在冷卻過程中有馬氏體轉變時，表層先 發生馬氏體轉變，由于馬氏體的比容大于奧氏體的比容（馬氏體的 比容為0^ 127?匕⑶咖3/呂，奧氏體的比容為0，120?匕⑵啦3々），
這時引起的組織應力，表層為壓應力，芯部為拉應力。隨著鍛件繼 續冷卻，芯部也發生馬氏體轉變，這時產生的組織應力就變為芯部 是壓應力，而表層為拉應力。
③變形殘余應力它是由鍛件在鍛壓成形過程中的變形不均 勻和加工硬化引起的。如果不能及時得到再結晶軟化將其消除，鍛 后便成為殘余應力而保留下來。殘余應力在鍛件內部的分布隨變形 不均勻的情況而不同，可能是表層為拉應力而芯部為壓應力，或者 與此相反。
上述三種應力疊加的結果便形成鍛件內部的內應力。如果內應力超過材料的抗拉強度，就會導致鍛件產生裂紋；如果內應力沒有造成裂紋，則在鍛件冷卻后也會保留下來成為鍛件的殘余應力。所以鍛件鍛后應盡快進行退火熱處理，以清除應力并避免出現裂紋。
2、鍛件冷卻變形鍛件冷卻時，若相對的兩面冷卻速度不一致（如一面受冷風吹，或接觸潮濕的地面），會因溫度差和組織轉變先后的不同而導致鍛件發生翹曲變形。
3、鍛件產生異常組織用鋼錠鍛制的鍛件，冷卻不當會在鍛件內部產生白點。白點的產生不僅與冷卻有關，還與鋼的化學成分、組織、夾雜、偏析、應力和含氫量等有關，主要是由于鋼中氫和組織應力共同作用的結果產生的。白點是熱乳鋼坯和大型鍛件中比較常見的缺陷，多見于馬氏體和半馬氏體鋼。
奧氏體不銹鋼（1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti等）若在800?550℃范圍內緩冷，會有大量含鉻的碳化物沿晶界析出，使晶界產生貧鉻現象，降低鋼的抗晶間腐蝕能力。
