广州20#-55#碳素结构钢锻件淬火冷却时，由于不同部位存在温度差异及组织转变的不同所引起的应力称为淬火内应力。当淬火应力超过钢的屈服强度时，锻件将产生变形；当淬火应力超过钢的抗拉强度时，锻件将产生裂纹而成为废品。广州20#-55#碳素结构钢为了防止锻件的变形和开裂的产生，可采用不同的淬火方法 (如分级淬火或等温淬火等）和工艺合理的设计措施（如结构对称、斜面均匀、避免尖角等），尽量减少淬火应力，并在淬火后及时进行回火处理。

广州20#-55#碳素结构钢大型锻件的传统制造方式是采用大型钢锭开坯、自由锻造成形。但随着重大装备的不断发展，对大型锻件的要求越来越高，不仅规格和截面越来越大，而且内在质量也不断提高，传统的制造方式已经难以满足要求。为了适应高端装备的需求，实现大型锻件形质兼备的目标，急需对制造方式进行变革。为此，以传统钢锭制造技术提升和新型增材制坯技术开发为代表的均质化制坯、一体化制造及模锻化成形等制造方式应运而生。广州20#-55#碳素结构钢大型锻件是电力、冶金、石化、造船、矿山、航空航天、军工等装备（图1）的基础部件，其经济带动性强，涵盖面广，是装备制造业产业链上不可缺少的重要一环。大型锻件传统的制造方式是自由锻造成形，“肥头大耳”和“傻大黑粗”曾经是大型锻件的代名词。

广州20#-55#碳素结构钢 WHF法是一种宽砧强力压下锻造法(Wide Die Heavy Blow Forging )。WHF法用的是上、下宽平砧，大压下率，为保证坯料心部的压应力状态和足够的变形，要求砧宽比应达到 0.68～0.77，每次压下率至少为 20%。广州20#-55#碳素结构钢的这种方法主要着眼于心部的大变形，其心部的变形比用普通平砧拔长要大得多，对消除钢锭内部的缩孔、疏松等缺陷十分有利。同时由于WHF法坯料变形对称，容易操作，特别适合于大型水压机锻造，目前在重机行业应用十分广泛。

锻造生产中，除了必须保证锻件所要求的形状和尺寸外，还必须满足零件在使用过程中所提出的性能要求，采用合理的锻造工艺和工艺参数，可以通过下列几方面来改善原材料的组织和性能：(1)广州20#-55#碳素结构钢打碎柱状晶，改善宏观偏析，把铸态组织变为锻态组织，并在合适的温度和应力条件下，焊合内部空隙，提高材料的致密度;(2) 广州20#-55#碳素结构钢铸锭经过锻造形成纤维组织，进一步通过轧制、挤压、模锻，使锻件得到合理的纤维方向分布；(3) 控制晶粒的大小和均匀度；(4) 改善第二相（例如莱氏体刚中的合金碳化物）的分布；(5) 使组织得到形变强化或形变-相变强化等。

广州20#-55#碳素结构钢锻件是指通过对金属坯料进行锻造变形而得到的工件或毛坯。利用对金属坯料施加压力，使其产生塑形变形，可改变其机械性能。锻件按坯料在加工时的温度，可分为冷锻温锻和热锻。冷锻一般是在室温下加工，热锻是在高于金属坯料的再结晶温度下加工。广州20#-55#碳素结构钢的锻件热处理按其热处理的目的不同可分为两组。通过锻造可消除金属的疏松。孔洞，使锻件的机械性能得以提高。

广州20#-55#碳素结构钢影响钢的强化和韧化。Ni以固溶强化方式强化铁素体；Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以弥散硬化方式又以固溶强化方式提高钢的屈服强度；碳的强化作用最显著。此外，加入这些合金元素，一般都细化奥氏体晶粒，增加晶界的强化作用。广州20#-55#碳素结构钢影响钢的韧性因素比较复杂，Ni改善钢的韧性；Mn易使奥氏体晶粒粗化，对回火脆性敏感；降低P、S含量，提高钢的纯净度，对改善钢的韧性有重要作用 。