唐山自由鍛件鍛造余熱等溫正火是鍛件成形后，當(dāng)溫度高于Ar3(對(duì)亞共析鋼)時(shí)急速冷卻，冷卻到等溫溫度后保溫一段時(shí)間后空冷至室溫。 唐山自由鍛件鍛件成形后溫度一般在900～1000℃，急冷速度一般控制在30～42℃/min，等溫溫度一般為550～680℃(具體需根據(jù)不同材質(zhì)確定)。急冷是該工藝的關(guān)鍵工序，可通過調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)溫和風(fēng)向，保證鍛件冷卻后溫度均勻。等溫溫度根據(jù)材料種類和要求的硬度確定，一般選在珠光體轉(zhuǎn)變曲線的鼻部以縮短等溫保溫時(shí)間。鍛造余熱等溫正火多用于滲碳齒輪鋼，例如SCM420H、SCM822H、SAE8620H和20CrMnTiH等。

唐山自由鍛件咬合抗力實(shí)際就是發(fā)生“冷焊”時(shí)的抵抗力。該性能對(duì)于模具材料較為重要。唐山自由鍛件試驗(yàn)時(shí)通常在干摩擦條件下，把被試驗(yàn)的工具鋼試樣與具有咬合傾向的材料（如奧氏體鋼）進(jìn)行恒速對(duì)偶摩擦運(yùn)動(dòng)，以一定的速度逐漸增大載荷，此時(shí)，轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)增大，該載荷稱為“咬合臨界載荷”，臨界載荷愈高，標(biāo)志著咬合抗力愈強(qiáng)。

唐山自由鍛件鍛件淬火冷卻時(shí)，由于不同部位存在溫度差異及組織轉(zhuǎn)變的不同所引起的應(yīng)力稱為淬火內(nèi)應(yīng)力。當(dāng)淬火應(yīng)力超過鋼的屈服強(qiáng)度時(shí)，鍛件將產(chǎn)生變形；當(dāng)淬火應(yīng)力超過鋼的抗拉強(qiáng)度時(shí)，鍛件將產(chǎn)生裂紋而成為廢品。唐山自由鍛件為了防止鍛件的變形和開裂的產(chǎn)生，可采用不同的淬火方法 (如分級(jí)淬火或等溫淬火等）和工藝合理的設(shè)計(jì)措施（如結(jié)構(gòu)對(duì)稱、斜面均勻、避免尖角等），盡量減少淬火應(yīng)力，并在淬火后及時(shí)進(jìn)行回火處理。

唐山自由鍛件鍛造余熱正火(退火)是鍛件成形后，當(dāng)溫度高于Ar3(對(duì)亞共析鋼)時(shí)，進(jìn)入正火爐、冷卻箱或退火爐內(nèi)進(jìn)行正火或控制冷卻，得到正火組織。唐山自由鍛件由于鍛造加熱溫度高，采用此方法處理后鍛件的晶粒較粗，一般用于預(yù)備熱處理，不適用對(duì)于晶粒度有較高要求的鍛件。同時(shí)，處理后得到的組織為珠光體+鐵素體平衡組織，粗晶粒在后續(xù)熱處理中不存在組織遺傳，晶?？芍匦录?xì)化。