船用中间轴锻件在加热、锻打、热处理与机械加工全过程中，会持续产生残余内应力。残余应力分布不均衡，是造成锻件精加工后弯曲变形、服役过程裂纹萌生的重要诱因。做好全流程残余应力管控，是保障船用中间轴锻件尺寸稳定性与长期运行可靠性的重要工作。

钢坯升温、锻打成型阶段就会产生初始残余应力。坯料加热速度过快，芯部与表层温差较大，热胀冷缩不一致形成温度应力；锻打结束之后，如果直接快速冷却，表层降温速度快、收缩更早，内部材料收缩滞后，形成较大残余应力。大型长轴类中间轴锻件截面尺寸大、长度较长，内外冷却速率差距更加明显，应力累积现象相比小型锻件更加突出。

针对锻造阶段产生的应力，行业普遍采用锻后缓冷工艺。锻件完成成型工序后，送入保温缓冷坑，在受控环境下缓慢降温，缩小构件表层与芯部温差，逐步释放一部分锻造应力。禁止高温锻件直接露天放置急冷，防止应力快速聚集引发轴体弯曲、表面裂纹。大规格船用中间轴锻件，还会增加锻后退火工序，进一步均衡内部应力状态。

调质热处理同样会改变残余应力分布。淬火阶段快速冷却带来组织转变应力，高温回火可以有效释放淬火残余应力，优化组织同时降低应力水平。回火温度、保温时长、冷却速率都会影响最终应力状态。回火保温不充分，应力释放不彻底；冷却速度过快，回火之后再次形成新的应力梯度。工艺设计时，结合中间轴锻件截面厚度调整热处理参数，缩小锻件不同位置应力差值。

机械切削加工会去除锻件表层材料，打破原本平衡的应力分布状态，应力重新调整容易引发构件变形。很多中间轴锻件粗加工完成后出现弯曲，根源就是残余应力释放带来尺寸变化。成熟的加工方案会采用分步加工模式，粗加工预留充足余量，粗加工之后安排去应力退火，待应力重新稳定再开展精加工，降低成品变形概率。山西中重重工针对长尺寸船用中间轴锻件，采用分段校正、多次时效的方式，控制精加工之后的直线度指标。

需要客观看待残余应力，完全消除锻件内部残余应力难以实现，生产管控目标是将应力水平控制在合理区间，保持应力分布相对均匀。从原料加热、锻造冷却、热处理到机械加工，每一道工序做好应力管控，相互衔接配合。应力均衡的船用中间轴锻件，精加工后尺寸保持稳定，装配投入使用之后，在交变载荷作用下不易出现变形开裂，更好满足船舶长期航行的使用需求。