為了使鍛件的鍛造余熱得到利用，在鍛后利用鍛件自身熱量直接進行熱處理，即鍛件的鍛造余熱熱處理，省略重新加熱工序，對于中小型鍛件一般有三種。

       鍛件鍛后利用余熱直接進行熱處理，把鍛造和熱處理緊密結合到一起，節(jié)省普通熱處理需要重新加熱的大量能耗。例如鍛件鍛后利用余熱直接進行淬火，這種鍛造余熱淬火又稱高溫形變熱處理，可使鍛件獲得良好綜合力學性能。為此，世界各國均大最采用鍛造余熱熱處理。

       鍛造余熱淬火：鍛件鍛后直接在淬火介質(zhì)中快冷獲得淬火組織，以取代原來的重新加熱淬火工藝。鍛造余熱退火：鍛件鍛后緩冷以取代原來的重新加熱退火。鍛造余熱正火：鍛件鍛后空冷以取代原來的重新加熱正火。鍛造余熱等溫正火：鍛件鍛后急速冷卻到等溫溫度后保溫，取代東新加熱等溫正火。

       鍛件鍛后直接送入均溫熱處理爐，仍按常規(guī)的鍛件熱處理工藝執(zhí)行，鍛件均溫后，確保鍛件在淬火、正火和等溫正火時的溫度一致，這種方法稱余熱均溫熱處理對于形狀復雜，特別是截面變化大的鍛件采用該工藝可以確保鍛件熱處理質(zhì)量穩(wěn)定。

       鍛造余熱淬火、鍛造余熱均溫淬火、鍛造余熱正火和鍛造余熱等溫正火，其鍛件晶粒度都較常規(guī)熱處理工藝粗大。為細化晶粒可將鍛件冷卻到600~650℃,然后再將鍛件加熱到淬火(正火)所需要的溫度進行淬火（正火），這樣可以細化晶粒，又降低了把鍛件從室溫加熱到600~650℃的能耗,一般用于對晶粒度要求高的鍛件。

       影響鍛件余熱淬火后力學性能的因素很多，其中包括加熱溫度、鍛造形變溫度（始鍛）、終鍛溫度、形變量、形變速度、終鍛后至淬火前的停留時間、淬火介質(zhì)和回火溫度等。

       坯料加熱溫度即奧氏體化溫度的影響。隨著加熱溫度升高，奧氏體化過程將不斷進行。對亞共析鋼，先是珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，繼而鐵素體不斷溶人奧氏體，最后通過擴散使奧氏體成分逐漸趨于均勻。奧氏體形成后，隨著溫度進一步提高，奧氏體晶粒長大，粗大奧氏體晶?？梢酝ㄟ^形變和形變后所發(fā)生的再結晶而得到細化,但是鍛件余熱淬火后的晶粒仍比杵通調(diào)質(zhì)熱處理粗大。

       經(jīng)研究和實踐測試，隨著奧氏體加熱溫度改變，鍛件的強度和硬度變化不大，但是鍛件的塑性和韌性則隨著奧氏體加熱溫度下降而不斷提高。

       一般結構鋼，在1200℃左右改變奧氏體加熱溫度不致影響鍛件余熱淬火后的強度。奧氏體加熱溫度降低，細化了回火時析出的碳化物，提高鍛件的塑性和韌性，所以鍛造加熱溫度在1200℃左右較適宜。

       鍛造形變溫度，坯料奧氏體化（加熱）冷卻后再鍛造，即降低形變鍛造溫度（始鍛溫度和終鍛溫度），由于強化效果易保留，使鍛件余熱淬火后的強度升髙，且淬火前的形變可以使高溫回火后的碳化物呈顆粒狀彌散析出而提高斷裂韌性，所以當鍛件需要提高塑性和韌性時，應采用低溫奧氏體化和低溫形變。

       形變量對鍛件余熱淬火后力學性能影響比較復雜，不是單調(diào)的。這是因為在髙溫形變強化同時，還伴隨著能消除形變強化作用的再結晶弱化過程；而再結晶過程又與形變強化程度、形變溫度、形變速度以及鋼成分等有關，因此形變量對力學性能影響和這些因有關。

       當含有較多合金元素鋼在較低溫度下以較快形變速度形變時，由于再結晶弱化過程不易進行，在高溫鍛造形變時以形變強化過程為主.因此鍛件余熱淬火后的各種力學性能將隨著變形量的增加而提高。

       當含有較少合金元素的鋼在較高溫度下以較慢的形變速度形變時，形變終了后不是立即淬火而是冷卻一段時間后再淬火，則由于再結晶弱化過程發(fā)展，使大變形量時的形變強化效果減弱，故使鍛件余熱淬火后的力學性能不是隨著形變量的增加而升高，而是形變量不大時有所上升。隨著形變最的增加，性能基本保持不變，其至反而有所下降，如果終鍛溫度較高，終鍛后又經(jīng)過相當一段時間后才淬火，則形變強化效果由于再結晶充分進行，可能已消耗殆盡。

       所以，形變強化效果主要是由形變量決定，隨著形變量的增加強化效果更為明顯，但同時去強化作用的回復和再結晶也隨著而加劇，兩種作用疊加的結果使鍛件淬火必然存在一個最佳形變量。根據(jù)試驗，鍛件余熱淬火形變量一般控制在15%~35%比較合適。