长沙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。长沙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。

决定模具使用寿命最重要的因素往往是模具材料的耐磨性。长沙20#-55#碳素结构钢模具在工作中承受相当大的压应力和摩擦力，要求模具能够在强烈摩擦下仍保持其尺寸精度。模具的磨损主要是机械磨损、氧化磨损和熔融磨损三种类型。长沙20#-55#碳素结构钢为了改善模具钢的耐磨性，就要既保持模具钢具有高的硬度，又要保证钢中碳化物或其他硬化相的组成、形貌和分布比较合理。对于重载、高速磨损条件下服役的模具，要求模具钢表面能形成薄而致密粘附性好的氧化膜，保持润滑作用，减少模具和工件之间产生粘咬、焊合等熔融磨损，又能减少模具表面进行氧化造成氧化磨损。所以模具的工作条件对钢的磨损有较大的影响。

长沙20#-55#碳素结构钢根据钢种和钢的质量要求，合金结构钢的冶炼，可采用氧气顶吹转炉、平炉、电弧炉；或再加电渣重熔、真空除气。铸锭可采用连铸或模铸。钢锭应缓慢冷却或热送锻造、轧制。钢锭加热时，应力求温度均匀并有足够的保温时间，以改善偏析缺陷和避免锻、轧时变形不均匀；锻、轧后的钢材，尺寸小的、特别是含碳0.2%左右的渗碳钢，在600℃以上时应快速冷却,以免加重带状组织；截面较大的锻件，应采取措施消除内应力和白点。长沙20#-55#碳素结构钢调质钢应尽可能淬火成马氏体组织，然后回火成索氏体组织；渗碳钢在渗碳过程中，渗层浓度梯度不宜过大,以免在渗层晶界上出现连续网状碳化物;氮化钢必需先经热处理得到所需的性能，再经最后精加工才能进行氮化。

1、长沙20#-55#碳素结构钢尺寸精度：轴颈是轴类锻件的主要表面，它影响轴的回转精度及工作状态。2、长沙20#-55#碳素结构钢几何形状精度：轴颈的几何形状精度（圆度、圆柱度），一般应限制在直径公差点范围内。3、位置精度：主要是指装配传动件的配合轴颈相对于装配轴承的支承轴颈的同轴度，通常是用配合轴颈对支承轴颈的径向圆跳动来表示的；根据使用要求，规定高精度轴为0.001～0.005mm，而一般精度轴为0.01～0.03mm。4．表面粗糙度：根据零件的表面工作部位的不同，可有不同的表面粗糙度值，例如普通机床主轴支承轴颈的表面粗糙度为Ra0.16～0.63um，配合轴颈的表面粗糙度为Ra0.63～2.5um，随着机器运转速度的增大和精密程度的提高，轴类零件表面粗糙度值要求也将越来越小。　

长沙20#-55#碳素结构钢很多对力学性能与表面硬度请求高的大锻件，锻后要经粗加工，再进行调质热处理或表面淬火。在热处理时，由于温度急巨变更，将产生很大的温度应力。长沙20#-55#碳素结构钢对策是：1）接纳合理的热处理规范，控制加热速率与冷却历程，削减加热缺点与温度应力； 2）幸免锻件中存在紧张的冶金缺点与残存应力；3）淬火后及时回火。回火脆性系碳化物析出或磷、锡、锑、砷等有害微量元素沿晶界聚集而惹起的脆性增大的倾向。长沙20#-55#碳素结构钢防止回火脆性的对策是：1）削减钢中有害元素的含量； 2）削减钢中偏析； 3）幸免在回火脆性温度区热处理，适当快冷，防止有害组元富集。

大型锻件因其尺寸大，工序多，周期长，工艺历程中不匀称，不稳定成分多，以是每每造成构造性能紧张不匀称，以致在力学性能试验，金相构造搜检和无损探伤时不行经历。长沙20#-55#碳素结构钢由于钢锭中化学成分偏析，同化物聚集，种种孔隙性缺点的影响；加热时温度变更迟钝，漫衍不均，内应力大，缺点较多；高温长光阴铸造，部分受力部分变形，塑流状况、压实程度、变形漫衍差别较大；冷却时分散历程迟钝，构造转变复杂，附加应力大。以上诸成分都大概导致构造性能紧张不匀称，质量不合格。长沙20#-55#碳素结构钢进步大型锻件匀称性的措施：1）接纳先进的冶铸手艺，进步钢锭的冶金质量； 2）接纳控制铸造，控制冷却手艺，优化工艺历程，进步大锻件生产的手艺经济程度。