兰州20#-55#碳素结构钢偏析是钢液选分结晶和钢锭凝固过程的必然结果，钢锭越大，偏析及缩孔等缺陷越严重。中国一重在用平均C含量为0.62%的459t钢锭研制支承辊时，曾在靠近冒口端的辊身部位发生断裂。经对断裂部位宏观形貌分析，发现二次缩孔严重，冒口下部的C含量竟高达1.16%，接近标准值的2倍。兰州20#-55#碳素结构钢为了解决这一难题，发明了钢锭二次补浇技术，使冒口下部的C含量降至0.8%左右，成功制造出5m、5.5m支承辊用超大型钢锭。

1、兰州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、兰州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。　

⑴兰州20#-55#碳素结构钢适当控制锻件进炉前的温度。当零件温度较高时需要对锻件进行吹风冷却，使零件温度降低到所需要的正火温度，同时热处理炉功率需要有一定的富余，开始生产前和少量锻件温度低时进行加热。⑵兰州20#-55#碳素结构钢确定合理保温时间。保温时间过长会会导致晶粒粗大，保温时间过短会导致组织转变不充分。可根据锻件材料、形状和尺寸通过试验确定。

兰州20#-55#碳素结构钢锻造余热等温正火是锻件成形后，当温度高于Ar3(对亚共析钢)时急速冷却，冷却到等温温度后保温一段时间后空冷至室温。 兰州20#-55#碳素结构钢锻件成形后温度一般在900～1000℃，急冷速度一般控制在30～42℃/min，等温温度一般为550～680℃(具体需根据不同材质确定)。急冷是该工艺的关键工序，可通过调节冷却风量、风速、风温和风向，保证锻件冷却后温度均匀。等温温度根据材料种类和要求的硬度确定，一般选在珠光体转变曲线的鼻部以缩短等温保温时间。锻造余热等温正火多用于渗碳齿轮钢，例如SCM420H、SCM822H、SAE8620H和20CrMnTiH等。

兰州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。兰州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 。