大型鍛件一般用鋼錠直接鍛造成形，由于鋼錠內(nèi)存在大量鑄造缺陷，如偏析、疏松、夾雜等，而且鋼錠越大，缺陷越嚴(yán)重，這給鍛造生產(chǎn)帶來(lái)了極大的困難。在這種情況下，如何保證鍛件的質(zhì)量和性能則是這類鍛件生產(chǎn)的關(guān)鍵。因此，大鍛件鍛造的任務(wù)不僅是要得到一定形狀和尺寸的鍛件，更重要的事通過(guò)鍛造工藝破碎鋼錠的鑄態(tài)組織，焊合鋼錠內(nèi)部的疏松、裂紋、氣孔等缺陷，改善第二相化合物及非金屬夾在物在鋼中的分布，以提高其力學(xué)性能。
對(duì)于大型軸類鍛件，首先要鍛合內(nèi)部空洞型缺陷，防止新的裂紋產(chǎn)生，以滿足超聲波探傷的技術(shù)要求；其次要滿足鍛件對(duì)力學(xué)性能的不同要求。
鍛造變形對(duì)軸類鍛件力學(xué)性能異向性的影響。
鍛造鋼錠時(shí)，當(dāng)樹(shù)枝晶沿著主變形方向變形的同時(shí)，晶界上夾雜物和化合物的形態(tài)也隨著發(fā)生變化。其中脆性的硅酸鹽、氧化物、碳化物和氮化物等在變形是被破碎，順著金屬主變形方向伸長(zhǎng)，呈帶狀分布，形成纖維組織（或稱流線）。大多數(shù)類型的雜志和化合物再結(jié)晶后，沿主變形流動(dòng)方向的分布不發(fā)生改變，而使金屬組織具有一定的方向性。
形成金屬纖維組織的內(nèi)因是金屬內(nèi)存在雜質(zhì)和化合物等，外因是金屬沿某一方向有足夠大的變形程度（鍛比）。當(dāng)只有拔長(zhǎng)操作是，在鍛比大于2時(shí)便可能出現(xiàn)纖維組織。如先鐓粗后拔長(zhǎng)，鍛比要達(dá)到4以后才能出現(xiàn)纖維組織。變形程度越大，纖維方向越明顯。
纖維組織的出現(xiàn)，使金屬的性能在不同方向上有明顯的差異。即各向異性，一般地，沿著纖維方向的力學(xué)性能優(yōu)于垂直纖維方向的力學(xué)性能。鋼錠鐓粗時(shí)，由于金屬沿徑向流動(dòng)，結(jié)果形成徑向纖維。隨著鐓粗比的增大，沿纖維方向（即徑向）的力學(xué)性能得到提高，而垂直纖維防線（即軸向）所有性能降低。
所以，縱向性能要求較高的鍛件，最好采取直接拔長(zhǎng)成形。如果鍛件縱向和橫向性能都要求較高，則應(yīng)采取鐓粗和拔長(zhǎng)結(jié)合的工藝成形，即先鐓粗50%，然后進(jìn)行拔長(zhǎng)。與單一拔長(zhǎng)相比，雖然縱向性能指標(biāo)有些下降，但橫向性能提高，結(jié)果鍛件的異向性減小。如果鍛比大于指定范圍，隨著拔長(zhǎng)鍛比增大，鐓粗提高橫向力學(xué)性能的效果將逐漸消失。當(dāng)鋼錠拔長(zhǎng)鍛比已經(jīng)大于5時(shí)，想通過(guò)鐓粗來(lái)提高切向力學(xué)性能是徒勞的。對(duì)于同一軸類鍛件而言，鐓粗只會(huì)使拔長(zhǎng)鍛比增大，其結(jié)果是鍛造纖維組織更加明顯，造成切向性能進(jìn)一步惡化。一般情況下，鐓粗鍛比和拔長(zhǎng)鍛比大致相等時(shí)，鐓粗可以明顯地提高軸類鍛件的切向性能。
由此可見(jiàn)，流線在鍛件中的分布狀況，直接影響著力學(xué)性能的異向性。而鍛件的流線分布又取決于鍛造的變形工藝。因此，在制定鍛件的鍛造變形工藝時(shí)，應(yīng)根據(jù)零件的受力和破壞情況，正確控制鍛件的流線分布。
對(duì)以軸向受載為主的鍛件，如水壓機(jī)立柱，在鍛造時(shí)，要形成以軸向纖維為主的纖維流向；對(duì)以切向受載為主的鍛件，如扭力軸，在鍛造時(shí)，要形成以徑向纖維為主的纖維流向；對(duì)于受力比較復(fù)雜的鍛件，如汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子、電機(jī)主軸等，考慮到它們對(duì)各方向的性能都有要求，因此鍛件不能形成明顯的纖維流向。
