火車輪鍛件在鍛造加工的過程中都會進(jìn)行均溫保溫和回火冷卻的過程，以下是均溫保溫和回火冷卻的詳細(xì)過程闡述：

回火均溫是指鍛件表面溫度與爐子溫度達(dá)到一致的過程。均溫時間是指儀表到達(dá)指定回火溫度開始到鍛件表面的火色與爐膛一致，即鍛件表面溫度與爐溫一致所需的時間。一般鍛件表面火色只能憑經(jīng)驗(yàn)確定，但在低溫回火時，往往看不出鍛件的火色，因此回火工藝規(guī)范中并不給出均溫時間，而是將保溫時間延長一半來保證達(dá)到均溫的要求。

均溫結(jié)束后，開始保溫。在保溫過程中，淬火組織完成回火轉(zhuǎn)變。回火保溫開始后火車輪鍛件的機(jī)械性能急劇變化（強(qiáng)度和硬度下降，塑性和韌性提高）,淬火殘余內(nèi)應(yīng)力迅速降低。隨著保溫時間的延長，性能變化和內(nèi)應(yīng)力消除逐步減慢，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定時間后，性能和應(yīng)力變化就趨向穩(wěn)定。火車輪鍛件的性能和應(yīng)力變化達(dá)到穩(wěn)定值所需的最短時間就是回火的保溫時間。回火過程主要是消除淬火冷卻過程中火車輪鍛件內(nèi)部的殘余應(yīng)力，得到一定分散度的回火組織，以滿足規(guī)定的機(jī)性能要求。高溫回火時的組織轉(zhuǎn)變過程就是相的回變和再結(jié)晶、碳化物的析出和聚集長大的過程。這些都是以原子的擴(kuò)散為基礎(chǔ)的，主要決定于溫度，時間的作用是第二位的，一般回火保溫2小時后，這種轉(zhuǎn)變過程就變得極為緩慢。而第一類內(nèi)應(yīng)力的松弛過程則要緩慢得多，一般要十多小時。一般在大鍛件的回火過程中，如前所述保溫開始時火車輪鍛件中心溫度低于表面溫度，故在保溫過程中實(shí)際上還包括一部分心部升溫時間。在生產(chǎn)中一般按100毫米有效厚度保溫2小時計算，正火火車輪鍛件的回火按1.5小時/100毫米計算。回火保溫總時間不得少于4小時。

回火后冷卻速度過大會產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力與瞬時應(yīng)力。為了降低火車輪鍛件的殘余應(yīng)力，通常在400℃以上時，冷卻速度應(yīng)控制在50-5℃/時之間。在400-600℃之間的慢冷,對具有回火脆性的鋼種將使沖擊韌性顯著降低。因此，一般制訂回火冷卻工藝時，是以消除殘余應(yīng)力和回火脆性為依據(jù)的，詳細(xì)地闡述了冷卻速度對殘余應(yīng)力的影響。殘余應(yīng)力主要是產(chǎn)生在400-450℃以上的冷卻過程。當(dāng)溫度低于400-450℃時，鋼已處于彈性狀態(tài)，冷卻速度對殘余應(yīng)力就沒有顯著影響。所以400℃以上要緩冷，400℃以下可以冷得快些。400-450℃之間等溫一段時間，會減小火車輪鍛件彈塑性狀態(tài)時的內(nèi)外溫差，有利于減小殘余應(yīng)力。