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高碳合金钢大型锻件因钢中含有较高的碳含量及较高的Cr、Ni、Mo、V等合金元素，并且采用大钢锭锻造成形，碳及合金元素的偏析较为严重，尤其是钢锭心部存在亚稳定共晶碳化物偏析，钢锭高温扩散锻造之后易产生内部过烧缺陷.本文针对含0.85％C及5％Cr的高碳合金钢大型锻件钢锭高温扩散加热工艺进行研究，采用计算机数值模拟技术模拟钢锭锻造过程的内部温升，并通过试验确定了产生过烧的临界温度，采用双阶梯加热方式实现了高温扩散处理与锻造质量的双重兼顾，成功解决了高碳合金钢大型锻件易产生内部过烧的问题.