提高钢的锻造质量
锻造质量的好坏与多种因素有关，一般说选用具有良好表面质量的钢锭、精坯，提高整个工序的操作质量，是改善锻造质量的重要环节。
（1）清理钢锭或钢坯的原始缺陷
合金模具钢的钢锭或钢坯表面往往存在着裂纹、发纹、夹杂、折叠、结疤等缺陷。为了减少缺陷和防止这些缺陷发展，以避免这些缺陷在加热和锻造时进一步扩大，加热前必须将这些缺陷清理干净，以改善表面质量。常用的清理方法有风铲清理或专用工具清理、火焰切割清理、磨削清理、剥皮清理等。
（2）避免氧化和脱碳
钢锭或钢坯在锻前加热过程中可能产生氧化、脱碳、过热、过烧及内部裂纹。这些缺陷会在不同程度上影响钢材的质量。氧化造成金属的烧损，降低钢材的成材率，增大钢材的表面粗糙度值，甚至在钢材的表面形成麻点等缺陷，从而降低钢材的尺寸精度；脱碳将使钢材的表面硬度和强度降低，影响零件的使用性能。为了防止氧化和脱碳，应尽量采用快速加热，缩短在高温下的停留时间，炉气保持不大的正压，炉内形成中性或弱氧化性气氛，而还原性气氛会加速脱碳。
（3）防止过热和过烧
1）过热是钢在稍低于过烧温度的高温下长期保温晶粒过分长大的现象。过热使金属在锻造时塑性下降，降低了钢材的力学性能。对于未锻造或轧制的过热钢材，为了改善过热造成的粗晶组织，一般可采用冷却后重新加热重结晶后锻造或轧制的方法来解决。锻后也可通过热处理的方法来细化晶粒。但并不是所有的过热钢都能通过上述方法获得解决，重要的是防止过热。
2）过烧是由于加热温度过高，致使钢中熔点较低的组成物熔化而导致不可挽回的缺陷。一般钢锭具有很薄的致密细小的等轴晶保护层，在加热过程中可以防止氧化性炉气侵入钢锭内部。而钢锭在冷却过程中形成的晶间裂纹可穿过致密的表面结晶层和大气相通，具有这种晶间裂纹的钢锭是最容易过烧的，这种裂纹就是炉气向钢锭内侵入的通道。渗入晶粒边界的氧化性气体，使晶间的氧化物变脆。
预先剥皮的钢锭在加热时就要特别注意，因为剥皮时把所有可防止裂纹与炉气相通的很致密的表面结晶层去掉了，所以就有可能暴露大量的裂纹缺陷。晶间裂纹的存在不仅使氧化性炉气容易向钢锭内渗入，而且也造成了过热时促使易熔晶间物质渗出的条件，晶间空隙的产生又引起新的通道的形成，炉气便沿该通道进入钢锭内部。
过烧现象一般都是从表面沿晶界开始的，并向钢锭的内部发展，开始形成不大的空隙，其后进一步扩大，若晶间空隙的表面氧化过程得到充分发展，则由于失掉晶间联系而使钢锭在锻造或轧制时碎裂。
3）过热、过烧和内裂是不可挽回的废品缺陷，所以在加热和锻轧过程中应尽量避免此类缺陷。为了使钢锭或钢坯在热加工过程中防止过热或过烧，应根据钢的化学成分和尺寸制定正确合理的加热规范，并严格执行。
① 选择合理的炉型并采用计算机控制是提高加热质量的重要保证。尽量减少炉内的过剩空气量，高温下应调节成弱氧化性气氛。
② 在火焰炉内加热时，钢料应离开烧嘴一定的距离，避免钢料与火焰直接接触，以防钢料局部过热和过烧，如因锻压设备发生故障而长时间停锻时，必须降低炉温和采取其他措施。
（4）减少角裂与表面裂纹等缺陷
锻造时制订正确的锻造工艺，采用先进的锻造设备，熟练地掌握操作技术是减少角裂、表面裂纹、表面结疤的关键。
1）采用多次小变形的锻造方法。例如，锻造Cr12模具钢，就必须采用多次小变形的锻造方法，型砧的圆角半径不能太小，进料量要进行控制，一般L/H＝0.6～0.8，要注意倒棱，观测锻造料的温度变化，尤其是角部，以防棱角处温度下降，而造成角裂。一旦出现裂纹应及时清除，否则裂纹在随后的锻造中将进一步扩大。(https://www.daowen.com)
2）应控制钢料的进给量、加热温度和锤击的速度和力度。表面裂纹的种类很多，在Cr12型钢的锻造中时常发现三角形或人字形的裂纹，这种裂纹的形成原因较多，控制钢料的进给量、加热温度和锤击的速度和力度，采用适宜的操作方法可控制裂纹的发展。
3）采用先进的锻造设备是提高产品质量的重要途径。快速锻造机和精密锻造机代表着当今锻造设备的先进水平。
① 快速锻造机的特点：在空程和回程的速度快，锻压次数可达90～100次/min的前提下，实现了锻造操作车的联合动作。由于液压机还装有电子闭路系统，可严格控制锻造压下量，因此锻件的尺寸精度可达到±（1～2mm）。这样一方面适应了高合金钢在短时间内的变形，另一方面可提高贵重金属的收得率，此外由于锻造力大，便于钢锭的镦粗，从而提高了模具钢的质量。
② 精密锻造机的特点：
a.变形方式优越。精密锻造过程是多锤头高速径向锻造压缩过程，锻件在变形过程中始终承受径向压力，应变形式则是沿圆周的径向压缩和轴向延伸，不存在自由扩展，避免了锻件心部产生裂纹。
b.锻造速度快。在精密锻造过程中，每一锤头的一次变形量很小而道次变形量大，高合金钢可达20%～40%，碳素工具钢可以更大一些。
c.火次变形量大。锤头的高速锻造使锻件的辐射热损失较小，锤头与锻件的接触时间短，热损失也较少，高速变形使锻件的变形温升较高，使锻件可以进行多次往复锻造。
d.锻造方式多变。锻造方式有圆→方、方→圆等多种变形方式，防止了由于温度不均而造成的角裂及其他表面缺陷。
e.生产的自动化程度高，产品的尺寸精度高。实践表明，精密锻造机在工艺技术上是先进的，尤其是在高合金钢方面的锻造，有一定的优势，与快速锻造机配合进行高合金钢的小批量、多品种的开坯及成材生产，优势比较突出，尤其是锻后产品的力学性能和表面质量很好，是冶金厂锻造设备改进的方向。但是由于精密锻造机本身的锻造变形的工艺特点，即表面变形、锻透深度不够，容易形成孔洞锻造缺陷，在使用时应注意在变形工艺等方面进行深入研究，不断创新工艺技术路线。
（5）保证尺寸精度
尺寸精度是衡量钢材外观质量的重要指标之一，同时也影响到零件机械加工的切削率和成本等。尺寸精度主要取决于工艺装备。国内目前的锻材除几个大的特殊钢厂用快速锻造机生产外，大多数用水压机和气锤生产，因此钢材的外形较差，且尺寸精度较低。采用快速锻造机和精密锻造机的企业生产的锻材，其产品尺寸精度可控制在±（0.1%～0.2%）的范围内，其外形也比较规整，而且产品的内在质量好，生产率高，成材率也高，近几年来，有部分模具钢使用单位提出更严格的尺寸精度要求，因此，需要机械加工后交货。快速锻造机生产模块与日本模块的尺寸精度比较见表2-13。
表2-13 快速锻造机生产模块与日本模块的尺寸精度比较
（6）采用大的变形率以减小钢的共晶碳化物的不均匀度
高碳高铬型冷作模具钢常用的钢种有Cr12、Cr12MoV和Cr12Mo1V1等，属于莱氏体钢，在铸态组织中存在鱼骨状的共晶碳化物。共晶体（奥氏体+碳化物）沿着已形成的晶界呈网状凝固，共晶体的析出即使在高速冷却的条件下也难以避免。在钢的冷却过程中，二次碳化物从过饱和的奥氏体中析出，并沉淀在共晶碳化物上，从而使网状碳化物量增加，网状加厚。在铸态下由于网状碳化物的存在，铸态钢变得很脆且强度很低。在钢的热加工过程中，共晶碳化物被破碎，呈网状分布的碳化物变成颗粒状碳化物并沿着变形方向延伸产生了带状碳化物。钢在铸态下的原始组织对使用性能影响很大，其中碳化物分布的不均匀性起着重要作用。为了消除和改善莱氏体钢网状共晶碳化物，减少粗大碳化物的带状组织，必须在钢的热加工过程中采用很大的变形率才能获得分布比较均匀的碳化物。在变形时，当钢的横截面变形至1/15～1/12时（相当于变形率达到90%），网状碳化物才能消失，即使在如此大的变形量的情况下，仍保留着粗大的共晶碳化物，只有变形截面至1/40～1/30时（变形为98%左右），碳化物才能趋于均匀。