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)河北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) 河北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。

1)河北20#-55#碳素结构钢重量范围大。锻件有小到几克至大到几百吨2)比铸件质量高。锻件的力学性能比铸件好，能承受大的冲击力作用和其他重负荷，所以，凡是一些重要的、受力大的零件都采用锻件。 对于高碳化物钢而言，锻件比轧材质量好。如高速钢轧材只有经过改锻后才能满足使用要求。特别是高速钢铣刀必须进行改锻。3)重最轻。在保证设计强度的前提下，锻件比铸件的重量轻，这就减轻了机器自身的重量，对于交通工具、飞机、车辆和字宙航撩器械有重要的意义。4)河北20#-55#碳素结构钢节约原材料。例如汽车上用的静重17kg的曲轴，采用轧材切削锻造时，切屑要占曲轴重量189%，而采用模锻时，切屑只占30%，还缩短机加工工时1/6。

河北20#-55#碳素结构钢5CrMnMo中加入Cr、Mn、Mo元素主要是提高钢的淬透性，尤其是共同作用时，淬透性提高极大。Cr、Mn、Mo元素可固溶于铁素体中起固溶强化作用，又可固溶于Fe3C中形成（Fe、Cr、Mo）3C，改善其硬度，提高钢的耐磨性。Cr、Mn、Mo元素共同作用显著提高钢的回火稳定性。河北20#-55#碳素结构钢Mo元素可减少回火脆性和细化晶粒。由于Ni元素显著提高钢的淬透性、韧性与耐热疲劳性能，所以5CrMnMo钢与5CrNiMo钢相比，虽然强度不降低，但常温及较高温度下的韧性和塑性却降低很多，且淬透性和耐热疲劳性能也稍低。 另外，5CrMnMo钢中加入Mn、Mo元素，钢的过热敏感性稍大。此外，钢中存在Cr元素使钢产生一定的抗氧化性与耐蚀性。

河北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。河北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。