沈阳40CrNiMo合金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。沈阳40CrNiMo合金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。

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)沈阳40CrNiMo合金结构钢打碎柱状晶，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) 沈阳40CrNiMo合金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。

沈阳40CrNiMo合金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。沈阳40CrNiMo合金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。

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。沈阳40CrNiMo合金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。沈阳40CrNiMo合金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。