1.鍛件粗大的鍛造組織遺傳
鍛件終鍛後若冷卻不當會產生非平衡組織，而鋼中的非平衡組織（馬氏體、貝氏體和魏氏組織等)具有遺傳性。例如滲碳鋼20CrMnTi鍛件終鍛後空冷不當時，得到由鐵素體、珠光體、魏氏組織及貝氏體等組成的混合組織，這類鍛件滲碳熱處理後出現粗大奧氏體晶粒，出現組織遺傳。但如果鍛後在冷卻箱內控制冷卻，得到鐵素體和珠光體的混合組織，經滲碳後，組織明顯細化，所以終鍛後採用控制冷卻，獲得接近平衡的組織，是防止組織遺傳性的有效方法。
2.裂紋
坯料加熱時由於殘餘應力、溫度應力、組織應力之和超過材料的強度極限便可形成裂紋。同樣，鍛件在冷卻過程中也會引起溫度應力、組織應力以及殘餘應力而有可能形成裂紋。如果裂紋深度在加工範圍內，可以使用砂輪或風鏟清除，但如果裂紋超過鍛件餘量的範圍，則將報廢。
(1)溫度應力：冷卻初期，鍛件表面溫度明顯降低，體積收縮較大；而心部溫度較商，收縮較小，表層收縮趨勢受心部阻礙，結果在表層受到拉應力，心部則受到與其方向相反的壓應力。對於塑性較好變形抗力較小的軟鋼，這時由於心部溫度仍然很高，變形抗力小，且塑性較好，還可以產生微量塑性變形，使溫度應力得以鬆弛，緩和這種溫度應力。到了冷卻後期，鍛件表面溫度已接近室溫，基本上不再收縮，這時表層反而阻礙心部繼續收縮，導致了溫度應力的反向，即心部由壓應力轉為拉應力，而表層由拉應力轉為壓應力。
(2)組織應力：鍛件在冷卻過程中如有相變發生，由於相變前後組織的比容不同，而且相轉變是在一定溫度範圍內完成，因此鍛件表層和心部相變不同時進行而產生組織應力。
例如鋼，奧氏體的比容為（0.12〜0.125)cm3/g,馬氏體的比容為（0.127〜0.131)cm3/g，如鍛件在冷卻過程中有馬氏體轉變，則隨著冷卻過程中溫度不斷下降，當鍛件表層冷卻到馬氏體轉變溫度時，表層首先進行馬氏體轉變，而心部仍處於奧氏體狀態。因此鍛件表面的體積膨脹受到心部的制約，這時所引起的組織應力為:表層是壓應力，心部為拉應力。然而這時心部溫度較高，塑性較好，通過局部塑性變形可以緩和上述組織應力。隨著鍛件冷卻過程的進行,心部也發生馬氏體轉變，其體積膨脹，而表層體積卻不再發生變化。此時心部的膨脹又受到表層的阻礙，這時產生的組織應力，心部為壓應力，表層為拉應力。隨者心部馬氏體含量的逐漸增加，應力不斷增大，直到馬氏體轉變結束為止。
冷卻時的組織應力和加熱時一樣也是三向應力狀態，且切向應力最大，這就是有時引起表層縱裂的原因之一。
(3)殘餘應力：加熱後的坯料在鍛造過程中，由於變形不均勻和加工硬化所引起的內應力，如未能及時通過再結晶軟化將其消除，便會在鍛後成為殘餘應力保持下來。殘餘應力在鍛件內的分佈根據變形不均的情況而有所不同，其中的拉應力可能出現在鍛件表層，也可能在心部。
總之,鍛件在冷卻過程中總的內應力為上述3種應力的疊加。當總的內應力超過材料某處的強度極限時，便會在鍛件的相應部位產生裂紋。如不足以形成裂紋,也會以殘餘應力形式保留下來，給後續熱處理增加不利因素。
在冷卻前期，鍛件內部溫度尚高而表面溫度較低時，有可能由於溫度應力引起鍛件的開裂，但大多數情況下冷卻裂紋是由組織應力引起。如高速鋼、Crl2MoV鋼和馬氏體不鎊鋼的冷卻裂紋多數屬於此種情況。因為由於馬氏體轉變而引起的組織應力是在較低溫度下產生的，這時材料的塑性已較低。高速鋼鍛件在室溫仍進行由殘餘奧氏體向馬氏體的轉變，使鍛件表面拉應力不斷增加併產生裂紋，故生產上規定高速鋼鍛件鍛後24h內必須進行退火。
—般情況下，鍛件尺寸越大，導熱係數越小，冷卻越快，溫度應力和組織應力越大，越易產生裂紋。
3.網狀碳化物
過共析鋼和軸承鋼，如果終鍛溫度較高，特別是在區間緩冷時，將由奧氏體中大量析出二次滲碳體，這時碳原子由於具有較大的活動能力和足夠的時間擴散到晶界，於是便沿著原奧氏體晶界形成網狀碳化物。當網狀碳化物較嚴重時，用一般的熱處理方法不易消除，於是使材料的衝擊韌性降低，熱處理淬火時常引起龜裂。
另外，奧氏體不鏽鋼（如lCrl8Ni9、lCrl8Ni9Ti等）在800℃〜550℃溫度範圍內緩冷時，有大量含鉻的碳化物沿晶界析出，形成網狀碳化物。在這類鋼中由於碳化物的析出使晶界出現貧鉻現象，使抗晶界間抗腐蝕的能力降低。
4.石狀斷口
石狀斷口主要是由於坯料過熱引起的一種缺陷，但是它與冷卻也有一定的關係。過熱的合金結構鋼鍛件採用較快或很慢的冷卻速度都可能不產生石狀斷口，而某一中等的冷卻速度常常是最危險的。石狀斷口形成的原因是：坯料過熱時，晶界上原有的大塊狀的第二相物質（例如 MnS、AlN、TiN等）大量固溶人基體,奧氏體晶粒急劇長大。冷卻時，固溶人基體的第二相物質以精細的顆粒狀(或薄片）沿粗大的奧氏體晶界析出。在受力時，沿晶界析出的第二相顆粒（或薄 片）常常成為微觀裂紋的起源，引起晶界弱化。這樣的鍛件在韌性狀態下打斷口時常常呈現石狀斷口，使材料的衝擊韌性急劇下降。第二相沿奧氏體晶界析出的密度越大，晶界弱化越嚴重，越易出現石狀斷口。冷卻速度很大時，由於鍛件溫度低，原子擴散速度慢，第二相可能來不及沿晶界析出《冷卻速度很緩慢時，則析出的第二相聚集成較大的顆粒，密度降低，對晶界的弱化作用也減小，因此，相對的中等冷卻速度最易出現石狀斷口。
5.白點
白點是鋼鍛件在冷卻過程中產生的內部缺陷。白點實際上是一種內部微裂紋，白點在鋼的縱向斷口上呈圓形或橢圓形的銀白色斑點(合金鋼白點的色澤光亮，碳素鋼白點較暗），在橫向斷口上呈細小的裂紋。白點的尺寸由幾毫米到幾十毫米。從顯微組織上觀察，在白點附近區域沒有發現塑性變形的痕跡，因此，白點是純脆性的。
鍛件存在白點對其性能極為不利，不僅導致力學性能急劇下降，熱處理淬火時會使零件開裂，零件在交變和重複載荷作用下，還會突然發生斷裂。原因是白點處為應力集中點，在交變和重複載荷下，常常成為裂紋源而導致零件疲勞斷裂。國外電站設備曾發生因轉子和葉輪中有白點造成的嚴重亊故。因此，白點是鍛件的一種危險性較大的缺陷。
白點多發生在珠光體類和馬氏體類合金鋼中，碳素鋼程度較輕，奧氏體和鐵素體鋼極少發現白點，萊式體合金鋼也很少發現白點。
關於白點形成原因，一般認為是由於鋼中的氫和組織應力共同作用的結果。冷卻速度較快時，它們的作用越明顯，而鍛件的尺寸越大，白點也易形成。因此鍛造白點敏感鋼的大鍛件時，應特別注意冷卻速度。
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