蘭州27SiMn合金結(jié)構(gòu)鋼偏析是鋼液選分結(jié)晶和鋼錠凝固過(guò)程的必然結(jié)果，鋼錠越大，偏析及縮孔等缺陷越嚴(yán)重。中國(guó)一重在用平均C含量為0.62%的459t鋼錠研制支承輥時(shí)，曾在靠近冒口端的輥身部位發(fā)生斷裂。經(jīng)對(duì)斷裂部位宏觀形貌分析，發(fā)現(xiàn)二次縮孔嚴(yán)重，冒口下部的C含量竟高達(dá)1.16%，接近標(biāo)準(zhǔn)值的2倍。蘭州27SiMn合金結(jié)構(gòu)鋼為了解決這一難題，發(fā)明了鋼錠二次補(bǔ)澆技術(shù)，使冒口下部的C含量降至0.8%左右，成功制造出5m、5.5m支承輥用超大型鋼錠。

蘭州27SiMn合金結(jié)構(gòu)鋼5CrMnMo中加入Cr、Mn、Mo元素主要是提高鋼的淬透性，尤其是共同作用時(shí)，淬透性提高極大。Cr、Mn、Mo元素可固溶于鐵素體中起固溶強(qiáng)化作用，又可固溶于Fe3C中形成（Fe、Cr、Mo）3C，改善其硬度，提高鋼的耐磨性。Cr、Mn、Mo元素共同作用顯著提高鋼的回火穩(wěn)定性。蘭州27SiMn合金結(jié)構(gòu)鋼Mo元素可減少回火脆性和細(xì)化晶粒。由于Ni元素顯著提高鋼的淬透性、韌性與耐熱疲勞性能，所以5CrMnMo鋼與5CrNiMo鋼相比，雖然強(qiáng)度不降低，但常溫及較高溫度下的韌性和塑性卻降低很多，且淬透性和耐熱疲勞性能也稍低。 另外，5CrMnMo鋼中加入Mn、Mo元素，鋼的過(guò)熱敏感性稍大。此外，鋼中存在Cr元素使鋼產(chǎn)生一定的抗氧化性與耐蝕性。

蘭州27SiMn合金結(jié)構(gòu)鋼影響鋼的強(qiáng)化和韌化。Ni以固溶強(qiáng)化方式強(qiáng)化鐵素體；Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以彌散硬化方式又以固溶強(qiáng)化方式提高鋼的屈服強(qiáng)度；碳的強(qiáng)化作用最顯著。此外，加入這些合金元素，一般都細(xì)化奧氏體晶粒，增加晶界的強(qiáng)化作用。蘭州27SiMn合金結(jié)構(gòu)鋼影響鋼的韌性因素比較復(fù)雜，Ni改善鋼的韌性；Mn易使奧氏體晶粒粗化，對(duì)回火脆性敏感；降低P、S含量，提高鋼的純凈度，對(duì)改善鋼的韌性有重要作用 。

當(dāng)前，世界各國(guó)紛紛將蘭州27SiMn合金結(jié)構(gòu)鋼增材制造作為未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新增長(zhǎng)點(diǎn)，力爭(zhēng)搶占未來(lái)科技和產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)。我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展階段已從研發(fā)轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，新設(shè)備、新技術(shù)、新材料、新應(yīng)用程序不斷推陳出新，越來(lái)越多的企業(yè)將增材制造作為產(chǎn)業(yè)升級(jí)和技術(shù)轉(zhuǎn)型的方向。蘭州27SiMn合金結(jié)構(gòu)鋼增材制造技術(shù)是采用材料逐漸累加的方法制造實(shí)體零件，相對(duì)于傳統(tǒng)的材料去除——切削加工技術(shù)，是一種“自下而上”的制造方法。關(guān)橋院士提出了“廣義”和“狹義”增材制造的概念，“狹義”的增材制造是指不同的能量源與CAD/CAM技術(shù)結(jié)合、分層累加材料的技術(shù)體系；而“廣義”增材制造則以材料累加為基本特征，以直接制造零件為目標(biāo)的大范疇技術(shù)群。

在原材料質(zhì)量可靠的基礎(chǔ)上，鍛造加工的任務(wù)之一是獲得所需的鍛件形狀，尺寸和表面狀態(tài)，以滿足零件加工和使用條件的要求，并符合零件圖樣的規(guī)定。蘭州27SiMn合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件的形狀和尺寸它們應(yīng)符合零件外廓形狀和尺寸的要求，并盡可能與其相似或接近。鍛件圖設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是零件圖樣，同時(shí)應(yīng)考慮鍛造工藝特點(diǎn)，附加機(jī)械加工余量和工藝材料、I類鍛件檢驗(yàn)用專用余料，以及鍛件的結(jié)構(gòu)要素、表面形位公差和尺寸公差等要素、鍛件圖是生產(chǎn)和驗(yàn)收鍛件的主要依據(jù)。蘭州27SiMn合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件表面狀態(tài)它是評(píng)定鍛件質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。鍛件的非加工表面的表面狀態(tài)也將直接影響零件的使用性能。對(duì)鍛件表面狀態(tài)提出技術(shù)要求的出發(fā)點(diǎn)是，使鍛件的表面完整性符合一定的規(guī)范要求。

蘭州27SiMn合金結(jié)構(gòu)鋼很多對(duì)力學(xué)性能與表面硬度請(qǐng)求高的大鍛件，鍛后要經(jīng)粗加工，再進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理或表面淬火。在熱處理時(shí)，由于溫度急巨變更，將產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力。蘭州27SiMn合金結(jié)構(gòu)鋼對(duì)策是：1）接納合理的熱處理規(guī)范，控制加熱速率與冷卻歷程，削減加熱缺點(diǎn)與溫度應(yīng)力； 2）幸免鍛件中存在緊張的冶金缺點(diǎn)與殘存應(yīng)力；3）淬火后及時(shí)回火?；鼗鸫嘈韵堤蓟镂龀龌蛄住㈠a、銻、砷等有害微量元素沿晶界聚集而惹起的脆性增大的傾向。蘭州27SiMn合金結(jié)構(gòu)鋼防止回火脆性的對(duì)策是：1）削減鋼中有害元素的含量； 2）削減鋼中偏析； 3）幸免在回火脆性溫度區(qū)熱處理，適當(dāng)快冷，防止有害組元富集。