پس از بازپخت، نرمال کردن، خاموش کردن، معتدل کردن و عملیات حرارتی اصلاح سطح، آهنگری ممکن است اعوجاج عملیات حرارتی ایجاد کند.

علت اصلی اعوجاج، تنش داخلی آهنگری در طول عملیات حرارتی است، یعنی تنش داخلی آهنگری پس از عملیات حرارتی به دلیل تفاوت دما بین داخل و خارج و تفاوت در تبدیل ساختار باقی می‌ماند.

هنگامی که این تنش از نقطه تسلیم فولاد در یک لحظه در طول عملیات حرارتی بیشتر شود، باعث اعوجاج آهنگری می شود.

تنش داخلی تولید شده در فرآیند عملیات حرارتی شامل تنش حرارتی و تنش تغییر فاز می باشد.

1. استرس حرارتی
هنگامی که آهنگری گرم و سرد می شود، با پدیده انبساط حرارتی و انقباض سرد همراه است. هنگامی که سطح و هسته آهنگری با سرعت های مختلف گرم یا سرد می شود و در نتیجه اختلاف دما ایجاد می شود، انبساط یا انقباض حجم نیز با سطح و هسته متفاوت است. تنش داخلی ناشی از تغییرات حجمی متفاوت در اثر اختلاف دما را تنش حرارتی می گویند.
در فرآیند عملیات حرارتی، تنش حرارتی آهنگری عمدتاً به این صورت ظاهر می شود: هنگامی که آهنگری گرم می شود، دمای سطح سریعتر از هسته افزایش می یابد، دمای سطح بالا است و منبسط می شود، دمای هسته پایین است و منبسط نمی شود. در این زمان تنش فشاری سطح و تنش تنش هسته.
پس از دیاترمی، دمای هسته افزایش می یابد و آهنگری گسترش می یابد. در این مرحله آهنگری افزایش حجم را نشان می دهد.
خنک شدن قطعه کار، خنک شدن سطح سریعتر از هسته، انقباض سطح، دمای بالای قلب برای جلوگیری از انقباض، تنش کششی روی سطح، قلب تنش فشاری ایجاد می کند، هنگامی که تا دمای معینی خنک شود، سطح سرد شده دیگر منقبض نمی شود. و خنک کننده هسته به دلیل انقباض مداوم رخ می دهد، سطح تنش فشاری است، در حالی که قلب تنش کششی، تنش در انتهای خنک کننده هنوز در داخل آهنگری وجود دارد و به عنوان تنش پسماند شناخته می شود.

2. استرس تغییر فاز

در فرآیند عملیات حرارتی، جرم و حجم آهنگری باید تغییر کند زیرا جرم و حجم ساختارهای مختلف متفاوت است.
به دلیل تفاوت دما بین سطح و هسته آهنگری، تبدیل بافت بین سطح و هسته به موقع نیست، بنابراین تنش داخلی زمانی ایجاد می شود که جرم و حجم داخلی و خارجی متفاوت باشد.
این نوع استرس داخلی ناشی از تفاوت تغییر شکل بافتی را استرس تغییر فاز می نامند.

حجم جرمی سازه های پایه در فولاد به ترتیب آستنیتی، پرلیت، سوستنیت، تروستیت، هیپوباینیت، مارتنزیت تمپر شده و مارتنزیت افزایش می یابد.
به عنوان مثال، هنگامی که فورج خاموش می شود و به سرعت سرد می شود، لایه سطحی از آستنیت به مارتنزیت تبدیل می شود و حجم آن منبسط می شود، اما قلب همچنان در حالت آستنیت است و از انبساط لایه سطحی جلوگیری می کند. در نتیجه، قلب آهنگری تحت تنش کششی قرار می گیرد، در حالی که لایه سطحی تحت تنش فشاری قرار می گیرد.
هنگامی که به سرد شدن ادامه می‌دهد، دمای سطح کاهش می‌یابد و دیگر منبسط نمی‌شود، اما حجم قلب همچنان که به مارتنزیت تبدیل می‌شود، متورم می‌شود، بنابراین سطح از آن جلوگیری می‌کند، بنابراین قلب تحت فشار فشاری قرار می‌گیرد و سطح تحت فشار کششی قرار می گیرد.
پس از سرد شدن گره، این تنش در داخل آهنگری باقی می ماند و تبدیل به تنش پسماند می شود.

بنابراین در طی فرآیند کوئنچ و سرد کردن، تنش حرارتی و تنش تغییر فاز متضاد هستند و دو تنشی که در آهنگری باقی می‌مانند نیز مخالف یکدیگر هستند.
تنش ترکیبی تنش حرارتی و تنش تغییر فاز، تنش درونی فرونشاندن نامیده می شود.
هنگامی که تنش داخلی باقیمانده در آهنگری از نقطه تسلیم فولاد فراتر رود، قطعه کار تغییر شکل پلاستیکی ایجاد می کند و در نتیجه اعوجاج آهنگری ایجاد می شود.

(از: شبکه آهنگری 168)