В процессе охлаждения после ковки-штамповки в металле повторя­ются в обратном порядке те же явления, что и при нагреве. В начальный период охлаждения поверхностные слои испытывают напряжение растяжения (+), а внутренние сжатия (-). При дальнейшем охлаждении получается обратная картина, так как средняя часть поковки, уменьшаясь в объеме, будет сдергиваться более остывшими наружными слоями, которые при этом подвергаются сжимающим напряжениям. Сказанное справедливо для пластичных материалов. Для малопластичных материалов вероятно, что растягивающие напряжения вследствие понижение релаксационной способности стали уменьшаться, но могут сохранить знак. При наличии поверхностных трещин возможно их развитие.

Процесс охлаждения можно разделить на два этапа:

1 - охлаждение в процессе ковки или штамповки

2 - после ковки или штамповки

Остывание металла в процессе ковки интересует технолога с двух точек зрения. В период ковки, остывание металла вредно, поскольку сокращает время, отводимое для деформации, и увеличивает расход энергии вследствие повышения сопротивления деформации, полезность остывания в процессе ковки состоит в понижении интенсивности собирательной рекристаллизации, следовательно, уменьшении величины зерна.

При нагреве металла с исходным зерном до температур нижних критических точек (Ас1) никаких структурных изменений не происходит. Дальнейший нагрев в области перехода перлита в аустенит приводит к изменению зерна. После перехода точки Ас3 зерно увеличивается ввиду собирательной рекристаллизации.

В период остывания (во время транспортировки заготовки из печи) до температуры накала ковки величина зерна достигает максимума. Первое обжатие заготовки приводит в измельчению зерна и некоторому повышению температуры, вследствие перехода части энергии деформации в тепловую.

Затем в период между вторым обжатием сталь частично рекристаллизуется при одновременном снижении