自由鍛工藝所研究的內容是：鍛件的成形規律和提高鍛件的質量兩個方面。

       對于碳鋼和低合金鋼的中小型鍛件，原材料大多是經鍛軋而質量較好的鋼材，在鍛造時主要是成形問題。要求掌握金屬的流動規律，靈活地運用各種變形工序，以便有效而準確的獲得所需形狀和尺寸的鍛件。而對大型鍛件和高合金鋼鍛件，一般是以內部組織較差的鋼錠為原材料，在鍛造時關鍵是質量問題。為了保證鍛件的內部質量，除了提高原材料冶煉質量之外，還應從鍛造工藝方面采取措施。

       任何鍛件的自由鍛成形過程，均由一系列變形工序組成。裉據工序的變形性質和變形程度的不同，自由鍛的工序可以分為基本工序、輔助工序和修整工序三類。

       改變坯料的形狀和尺寸以獲得鍛件的工序稱為基本工序。自由鍛的基本工序有鐓粗、拔長、沖孔、芯軸擴孔、芯軸拔長、彎曲、切割、錯移、扭轉、鍛接等。

       為了完成基本工序而使坯料預先產生某一變形的工序叫做輔助工序，如鋼錠倒棱、預壓鉗把、分段壓痕等。

       用來精整鍛件尺寸和形狀。消除鍛件表面不平、歪扭等，使鍛件完全達到鍛件圖要求的工序叫做修整工序，如鼓形滾圓、端面平整、彎曲校直等。修整工序的變形里通常都很小。

       自由鍛造是金屬塑性加工的一種方法。它是利用鍛壓設備上下砧塊和一些簡單通用工具，使坯料在壓力作用下產生塑性變形。

       自由鍛有手工鍛造和機器鍛造之分。隨著機器制造工業的迅速發展，現在生產中主要采用機器鍛造，根據鍛造設備類型不同，機器鍛造可分為鍛錘自由鍛和水壓機自由鍛兩忡。前者用以鍛造中小鍛件，后者主要鍛造大型鍛件。

       由于自由鍛所用的工具簡單，通用性強，靈活性大，因此適合單件和小批鍛件的生產。自由鍛件是山坯料逐步變形而成，工具只與坯料部分接蝕，故所需設備功率比模鍛要小得多，所以自由鍛也適于鍛造大型鍛件。如萬噸模鍛水壓機只能模鍛幾百公斤重的鍛件，而萬噸自由鍛水壓機卻可鍛造重達百噸以上大型鍛件。可見，對于大型鍛件的鍛造，只能采取自由鍛成形。

       但是，自由鍛是靠工人的操作來控制鍛件的形狀和尺寸，所以鍛件的精差，鍛造生產率低，勞動強度較大。針對以上不足，近些年來自由鍛生產在提高鍛件精度和實現機慽化方面，正在不斷得到改善和發展。