锻件的冷却是指锻后从终锻温度冷却到室温的过程，是锻造生产中不可忽视的重要环节。锻后冷却方式选择不当，锻件有可能产生各种缺陷而报废，而且这种损失是极大的。

      锻件在冷却过程中引起的内应力有温度应力、组织应力和残余应力。

      1、温度应力

      在锻件冷却的初期，外层冷却快而体积收缩大，芯部冷却慢而体积收缩小。外层的收缩受到芯部的阻碍，于是产生温度应力，外层为拉应力，芯部为压应力。

      如果锻件材料为变形抗力小、容易变形的软钢，冷却初期外层产生的拉应力，由于局部塑性变形而得到松弛，数据较小。随着锻件的继续冷却，到冷却后期，外层温度较低，体积收缩停止，而芯部体积收缩受到外层的牵制，可能会使温度应力的方向发生改变，外层变为压应力，芯部变为拉应力。

       如果锻件材料为变形抗力大，难变形的硬钢，外层在冷却初期产生的拉应力不能得到松弛，数据很大；冷却后期，尽管芯部体积收缩对外层产生附加压应力，也只能使外层已有的拉应力有所降低，而不会使温度应力的方向发生改变，依旧是外层为拉应力，芯部为压应力。

       因此，软钢锻件冷却时可能冷却时可能出现内裂，而硬钢锻件冷却时则可能产生外裂。

       冷却时的温度应力是三向应力状态，最大的是轴向应力。

       2、组织应力

       锻件在冷却过程中如果有相变发生，会产生组织应力。与加热时相同，组织应力也是由于相变前后组织的比容发生变化，并且外层和芯部相变先后不同引起的。

       以锻件在冷却过程中发生马氏体转变为例，随着锻件温度降低，外层先进行马氏体转变。马氏体的比容（0.127~0.131cm³/g）大于奥氏体的比容，外层发生膨胀，而芯部尚未转变，对于外层的膨胀产生牵引作用，因此组织应力是：外层为压应力，芯部为拉应力。但是此时芯部温度比较高，还处于塑性好的奥氏体状态，通过局部塑性变形，组织应力能够得到松弛。锻件继续冷却，芯部也开始发生马氏体转变而膨胀，但是外层的转变已经结束，体积不再发生变化，于是对芯部的膨胀起到限制作用。因此这是产生的组织应力不断增大，直到马氏体转变结束为止。锻件冷却后期是处于温度较低的弹性状态，塑性较差，所以此组织应力引起开裂的危险性很大。钢中所有相的比容均比奥氏体大，因此当锻件冷却发生其他组织转变时，所产生的组织应力同样具有上述规律。

       冷却时的组织应力也是三向应力，并且周向应力最大，这是引起表面冷却纵裂的主要原因。

       3、参与应力

       锻件在成形过程中，由于不均匀变形、加工硬化所引起的内应力，如果未能及时得到再结晶软化消除，锻后便会成为残余应力保留下来。残余应力在锻件内的分布，根据变形不均匀的情况而不同。