改善組織及晶粒大小對于鑄態金屬坯料，粗大的樹枝狀晶組織經塑性變形及再結晶而變成等軸的細晶粒組織，對于經軋制、鍛造或擠壓的鋼坯或型材，在以后的熱加工中通過塑性變形與再結晶，其晶粒組織也可得到改善。

       鍛件的晶粒大小直接取決于熱塑性變形時的動態回復和動態再結晶的組織狀態，以及隨后的三種靜態軟化機理的作用，再結晶晶粒不足以長大，晶粒細小，特別是其中的靜態再結晶和亞動態再結晶。而所有這些又都與金屬的性質、變形溫度、應變速率和變形程度以及變形后的冷卻速度等因素有密切關系。

       對于熱變形時只發生動態回復的金屬，只要變形程度足以達到穩定動態回復階段，則亞結構是均勻相等的，其尺寸大小主要與熱變形時的溫度和速度有關。終鍛溫度高、應變速率低，則隨后的靜態再結晶晶粒粗大；反之，則靜態再結晶晶粒細小，由于此類金厲的靜態再結晶進展緩慢，因此，若鍛后的冷卻速度快，也可能使靜態再結晶不充分。

       對于只發生動態再結晶金屬，熱變形后的晶粒大小與動態再結晶時的組織狀態和亞動態再結晶過程有關。當變形溫度較高、應變速率較低和變形程度較小時，動態再結晶晶粒較大，經亞動態再結晶后晶粒也較粗大；反之，則動態再結晶晶粒較細小，經亞動態再結晶后的晶粒也就較小。由于亞動態再結晶進展速度很快，因此亞動態再結晶后的晶粒總是比動態再結晶時的晶粒大；如果熱變形后繼續保持高溫、冷卻速度過慢，則再結晶后的晶粒又會繼續長大而變得很粗大。

       合金元素的影響，合金元素不論是固溶還是生成彌散微粒相，都有利于提高再結晶形核率和降低晶界的遷移速度，因而能使再結晶晶粒細化。例如，添加微世Nb的碳鋼比普通碳鋼能顯著降低再結晶速度，使晶粒細化。

       熱變形時的變形不均勻，會導致再結晶晶粒大小的不均勻，特別是在變形程度過小而落入臨界變形程度的區域。再結晶后的晶粒會很粗大。在實際的成形加工中，這種再結晶晶粒的大小不均勻往往很難避免。對于大型自由鍛。可以通過改進工藝操作規程來改善這種不均勻性；但在熱模鍛時，由于模鍛件形狀往往很復雜，而所用原毛坯的形狀又比較簡單，這樣變形分布就可能很不均勻，而出現局部粗晶現象。在熱塑性變形時，當變形程度過大(>90%)且溫度很高時，還會出現再結晶晶粒的相互吞并而異常長大，此稱二次再結晶。

       鍛合內部缺陷。熱塑性變形可以使鑄態金屬中的疏松、空隙和微裂紋等缺陷被壓實，提高了金屬的致密度。內部缺陷的鍛合效果，與變形溫度、變形程度、三向壓應力狀態及缺陷表面的純潔度等因素有關。宏觀缺陷的鍛合通常經歷兩個階段：先是缺陷區發生塑性變形，使空隙變形、兩壁靠合，稱之為閉合階段，而后在三向壓應力作用下，加上高溫條件，使空隙兩壁金屬焊合成體，稱之為焊合階段。如果沒有足夠大的變形程度，不能實現空隙的閉合，雖有三向壓應力的作用，也很難達到宏觀缺陷的焊合。對于微觀缺陷只要有足夠大的三向壓應力，就能實現鍛合。

       大鋼錠的斷面尺寸大，疏松、孔隙等缺陷又多集中于鋼錠的中心區域，因此在大鋼錠鍛造時，為提高中心區缺陷的鍛合效果，常采用“中心壓實法”或稱“硬殼鍛造法”。當對鋼坯沿其軸線方向鍛壓時，心部處在強烈的三向壓應力作用下，得到類似于閉式模鍛一樣的鍛造效果，從而有利于鍛件鍛合中心區域的疏松、孔隙缺陷。