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模锻件各部位受应力和温度作用的差异性会形成不同的晶粒尺寸。以Cr-Co-Mo-Ni齿轮钢模锻件为对象，结合某锻造厂的实际模锻工艺参数，利用DEFORM软件中的神经网络技术，建立了Cr-Co-Mo-Ni齿轮钢晶粒尺寸和峰值应力的预测模型，并将计算结果与工业试验结果进行了验证对比。结果表明，该模型对于晶粒尺寸的预测最大误差为6.56%，模型精度较高，能够较好地用于模锻过程不同工艺参数下对晶粒尺寸的预测，继而为改善模锻件晶粒尺寸均匀性提供重要的理论基础。