尺寸大、重量大大型環形鍛件的主要、根本的特點是它的尺寸大和重量大。例如:我國近年來制造成功的600MW汽輪發電機轉子鍛件的尺寸為f1280mm x 16310mm,單重11。 5t21;國外生產的2200~ 2400MW汽輪發電機轉子鍛件的尺寸為$1808mm x 16880mm,單重247。
其次,由于尺寸大和重量大,工件的熱容星有很大,這就使得大型鍛件在執行熱處理工序時不可能得到比較大的加熱速度和冷卻速度。因此,對于性能、質量要求較高,需要通過調質或淬火使鋼的內組織發生重大改變的大型鍛件。
需要采用過冷奧氏體很穩定、淬透性很高的鋼種,如;Ni-Cr-Mo。 Ni-Mo-V、Ni-Cr-Mo-V系鋼等。但是,過冷奧氏體穩定性高的鋼易于發生組織遺傳并進而造成合金鋼大環形鍛件中的晶粒大和大小不均。為了解決這個問題,往往需要采用不一樣和比較復雜的熱處理過程。
再者,尺寸大和重量大,使得大型工件在加熱和冷卻過程中產生大的表面與心部溫差和組織轉變的不同時性并進面遐成工件中的大內應力。在大型鍛件中,大的壓應力會對大型鍛件內部組織轉變產生阻礙作用,使其推遲或減少轉變數量I大的拉應力會導致工件中的裂紋,甚至整體斷裂。
此外,在熱處理過程結束之后,大的內應力會轉化為駐于大型工件內部的殘余應力其數值有時可高達數十或百余MPa,并可與其他有害因素(如鋼中的氫大尺寸的非金屬夾雜物寒冷的氣候等)結合,造成大型工件在儲存或運送中發生斷裂,稱為置裂。當內應力的數值較小時,雖然不會導致斷裂的發生,卻會引起大型工件的尺寸形狀的不穩定。并將轉化成為工件在正常工作時所承受載荷的一部分,使工件的有效承載能力降低。
此外,還有大型精密鍛件在力學 性能上的方向性工件表層與心部組織性能上的大差異等,也都是出于其尺寸大、重量大所引起的。