金屬的機械性能決定於它的組織狀態。內部缺陷較多的大型鋼錠通過鍛造獲得緻密的鍛造組織，這是大鍛件經過熱處理達到良好的綜合使用性能的基礎。
鍛造工藝將鑄態組織變成鍛造組織的主要過程如下：
1.破碎粗大的一次樹枝狀晶粒而使之細化；
2.使氣孔、縮孔和疏鬆鍛合而使組織緻密化；
3.使偏析、夾雜物等不均勻組織分散而均勻化。
這幾點也就是鍛造工藝的所謂機械冶金的主要作用。
這種組織的變化主要是通過高溫下的拔長和鐓粗操作來實現的。伹是拔長和鐓粗改善鍛件組織和提高機械性能的同時，還使鍛件產生各向異性。各向異性是鍛造變形過程中形成鍛造纖維的結果，是衡量大鍛件質量的一個極為重要的指標。很多大鍛件出現降格使用，往往是橫向性能不合格所致。一般說來，要求縱向機械性能較高的鍛件，採用拔長工序要求橫向機械性能較高的鍛件，則採用鐓粗工序。縱向和橫向性能同時要求較高的鍛件，則採用拔長和鐓粗的組合工序。可以用不同的拔長鍛比和鐓粗比來調整鍛件的機械性能。例如，發電機和汽輪機轉子鍛件，縱向和橫向性能都要求較高，所以不能採取過大的拔長鍛比，或者如國內外多數工廠那樣採用拔長和鐓粗的組合工藝，以達到最大的鍛透程度，又防止橫向性能降低太大。
經過一系列研究說明,化學成分對鍛件的各向異性影響不大，碳鋼、錳鋼、鎳鉻鉬鋼在相同鍛造條件下，出現各向異性的程度基本相同，當鍛比相同時，鋼錠的大小對各向異性沒有明顯的影響。
曾經對不同拔長鍛比和中間鐓粗對大鍛件機械性能的影響作過不少試驗。鍛比相同時，鋼錠重量對異向性的影響不大。伹是鋼錠越大，由於組織不均勻性越大，內部顯微缺陷越多，所以為了保證達到最大的鍛透程度，即達到最好的縱向和橫向性能所需的鍛比越大，即對5噸錠來說鍛比2.5即可而30噸則要求鍛比大於3了。
中間鐓粗能夠提高鍛件的塑性和韌性，同時，經拔長後產生的各向異性程度比未經鐓粗時要小得多。
鍛比大於3以後，使鍛件產生各向異性這一現象還影響鍛件的抗熱裂性能。過大的鐓比，雖然不降低縱向試樣的抗熱裂能力，但是卻使橫向試樣的抗熱裂性降低。這一點是與上述鍛比對縱向和橫向韌性的影響一致的，這在制訂鍛造工藝時應給予適當考慮。
實際上，大鍛件鍛造時內部組織的變化是比較複雜的。因為無論是拔長還是嫩粗，鍛件截面各處的變形程度不是均勻的。同時，儘管加熱保溫時間較長，大鍛件各部位的溫度仍然很難均勻一致。溫度不同，鋼的可塑性也就不同，因此鍛造時各部位的變形程度也隨之各異。這種變形程度的不均勻，使各部位的組織緻密程度和缺陷鍛合程度也不均勻。所以鍛造工藝對機械性能的影晌是比較複雜的。必須根據鍛件的具體情況和具體的鍛造工藝進行分析，而前面所提到的一些原則和一般規律可以作為分析的參考。
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