一般材料手册和工厂标准列出了淬火，回火或正火后不同直径轴类锻件的常规机械性能，并将其用作工厂的交货条件。然而，对组织的状态没有要求，并且组织对于评估诸如耐力强度，高温蠕变强度和断裂韧性的性质非常重要。在制定轴类锻件的冷却过程时，不仅整个截面必须具有相对均匀的常规机械性能，而且还必须具有冷却结构的性质和沿截面的结构分布。

轴类锻件的冷却结构与回火后的机械性能之间的关系已得到广泛的测试和研究。总体结论如下：

1、如果冷却后获得马氏体组织，则在低温回火后具有较高的强度，硬度和耐磨性，但塑性和韧性较低。强度和硬度随着钢中碳含量的增加而增加，而塑性和韧性则下降。随着回火温度的升高，马氏体组织的强度和硬度降低，而塑性和韧性提高。一般而言，钢中的合金元素可使轴类锻件在回火过程中的强度和硬度降低得较少，并且可塑性和韧性也大大提高。马氏体组织在高温下回火后，可以获得均匀的回火索氏体组织。它的强度，可塑性和韧性可以得到充分的发挥，即可以获得更高的综合机械性能的轴类锻件。

2、如果在冷却后获得较低的贝氏体组织，则回火后的机械性能与在相同温度下回火后得到的马氏体的机械性能相似，并且具有更高的冲击韧性。

3、如果冷却后获得上部贝氏体组织和珠光体组织，则回火后的轴类锻件强度低，可塑性不好，即综合机械性能差。

4、如果冷却后轴类锻件的组织中出现铁素体，则回火后的整体机械性能将大大降低，尤其是冲击韧性将大大降低。可以看出，回火后的综合机械性能随着冷却得到的组织的粗大化而劣化。例如，回火组织的脆性转变温度根据冷却后的组织如珠光体，上贝氏体和下贝氏体而依次降低。

对轴类锻件进行热处理的方法是，根据所使用的钢种，通过适当的处理过程来获得满足零件要求的综合机械性能。