鍛造的冷卻比較復雜而難控制。冷卻工藝的制訂比小件要重要和復雜得多。決定鍛造回火后機械性能的關鍵在于冷卻后所獲得的組織的性質及其分散度。

在一般材料手冊和鍛造廠家標準中都列出不同直徑的鍛造調質或正火后所能得到的常規機械性能等，并且以此作為出廠時的交貨條件。但是對組織狀態并未提出要求，而組織對于評定像高溫蠕變強度和斷裂軔性等性能是很重要的。在制訂鍛造的冷卻工藝中，不但要考慮到整個截面有比較均勻的常規機械性能，而且也要考慮到冷卻組織的性質和沿截面的組織分布。

鍛造的冷卻組織和回火后機械性能的關系，迄今已作了大量試驗和研究，一般結論如下：

1.如果冷卻后獲得馬氏體組織，經低溫回火后具有較高的強度、硬度和但塑性、韌性較低。強度、硬度隨著鋼中含碳量的增加而改變，塑性、韌性則隨之下降。馬氏體組織隨著回火溫度的改變其強度、硬度下降，而塑性、韌性則隨之改變。正常情況來說，鋼中的合金元素可使鋼回火時的強度、硬度下降較小，而對塑性和韌性也有很大的改善。

2.如果冷卻后獲得下貝氏體組織，回火后的機械性能與淬火后獲得馬氏體經相同溫度回火時的機械性能相近，并且有較高的沖擊韌性。

3.如果冷卻后獲得上貝氏體組織和珠光體組織，則同火后的強度較低,塑性也不好，即綜合機械性能較差。

4.如果冷卻后的組織中，出現鐵素體，則回火后的綜合機械性能顯.著惡化，主要是沖擊韌性變低?？梢?，回火后的綜合機械性能隨者冷卻所得組織的粗化而變壞。

鍛造最終熱處理的任務在于根據所用鋼種，通過適當的處理工藝獲得滿足零件使用要求的盡量高的綜合機械性能。