20CrMo 主轴锻件属于低碳合金传动锻件，多用于减速机、输送设备、轻型轧机等传动装置，长期承受交变扭转、轴颈挤压、键槽根部循环弯曲载荷。轴肩、花键、轴承配合位持续集中应力，锻件内部组织状态与金属纤维走向直接决定主轴抗疲劳、抗冲击能力。直接车削圆钢毛坯无法消除钢锭原生疏松、夹渣，切削会横向切断金属纤维，循环载荷下易在应力集中处萌生裂纹；铸造成型主轴晶粒粗大，内部缺陷难以压实，承载能力存在局限。整体自由锻成型 20CrMo 主轴依靠高温塑性变形重构金相组织，形成沿轴身完整贯通的金属流线，为后续渗碳热处理提供稳定基体，是中小型重载传动设备主流主轴毛坯。

完整锻造工序分为钢锭复检、三段阶梯升温、多次镦粗压实、多道次轴向拔长、法兰整形、锻后缓冷六大流程。镦粗作为基础变形工序，实心 20CrMo 钢锭垂直受压，交替镦拔击碎铸态粗大树枝晶，闭合钢锭内部气孔、中心疏松，缩小夹杂物聚集空间，提升基体致密度；多道次拔长沿轴向延展坯料，同步修整阶梯轴外径，金属纤维顺着主轴受力轮廓连续分布，轴肩过渡圆弧无折叠、无断层，交变载荷下应力均匀分散，延缓裂纹扩张。行业常规生产规范中，常规工况 20CrMo 主轴锻造比维持合理区间，连续重载传动配套主轴锻件锻造变形量适度提升，保证轴身全截面组织细化压实。

山西永鑫生重工配备 15000 吨自由锻油压机及配套锻打工装，可加工不同长度、直径阶梯式 20CrMo 主轴锻件，整套流程执行分段控温加热、多道次锻打、恒温终锻标准化规范。20CrMo 低碳合金钢导热性能一般，温差过大易产生内部微裂纹，生产采用三段阶梯升温工艺，低温段预热释放钢锭原生残余应力，中段恒温平衡坯料表里温度，高温区间依据轴件截面厚度匹配保温时长；锻造全程监控终锻温度，稳定维持工艺区间，温度偏低时回炉复热，避免冷锻割裂金属流线。

锻后冷却直接影响主轴毛坯尺寸稳定性，长轴件内外散热速率差异明显，露天空冷会堆积大量残余应力，出现轴身弯曲、表层微裂纹等问题。行业通用处理方式为密闭缓冷坑炉冷，高温锻件缓慢降温释放锻造应力，冷却完成后增设去应力退火，均匀内部金相组织，规避后续渗碳、车削磨削阶段变形超标。