[策划书]20Cr钢的特点与性能分析

20Cr钢的特点与性能分析
20Cr钢是我国目前产量最大的几种合金结构钢之一，用途非常广泛。

硬度较高，韧性比15CrA差。

该钢具有较好的淬透性、中等的强度和韧性。

油淬到半马氏体硬度的淬透性为直径20-23mm，20Cr 钢经渗碳淬火表面强化处理后，在模具表面会获得细针状回火马氏体，硬度为58-62HRC;心部获得低碳马氏体组织，硬度35-40HRC,基体强韧性高，可满足冷作模具高硬度、高强度、高韧性和适当耐蚀性的使用性能要求。

正火可促进组织球化，细化大块状先共析铁素体，该进毛胚的可加工性。

基本内容
20Cr钢是我国目前产量最大的几种合金结构钢之一，用途非常广泛。

硬度较高，韧性比15CrA差。

该钢具有较好的淬透性、中等的强度和韧性。

油淬到半马氏体硬度的淬透性为直径20-23mm，20Cr 钢经渗碳淬火表面强化处理后，在模具表面会获得细针状回火马氏体，硬度为58-62HRC;心部获得低碳马氏体组织，硬度35-40HRC,基体强韧性高，可满足冷作模具高硬度、高强度、高韧性和适当耐蚀性的使用性能要求。

正火可促进组织球化，细化大块状先共析铁素体，该进毛胚的可加工性。

综合性能
该钢淬火并低温回火后具有良好的综合力学性能，低温冲击韧度良好，回火脆性不明显。

渗碳时钢的晶粒有长大倾向，所以要求二次淬火，以提高心部韧性，不宜降温淬火，当正火后硬度为170-217HBW
时，相对可加工性为65%，焊接性中等，焊前应预热到100-150℃，冷变形时塑性中等。

为了提高模具型腔的耐磨性，模具成形后需要进行渗碳处理，然后再进行淬火和低温回火，从而保证模具表面具有高硬度、高耐磨性而心部具有很好的韧性。

调质处理
对于使用寿命要求不很高的模具，也可以直接进行调质处理。

国内也有不少应用低碳马氏体钢强烈淬火制造冷作模具的实例。

该模具钢零件的工艺路线；下料→锻造模胚→退火→机械粗加工→冷挤压成形→再结晶退火→机械精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。

供货状态：退火态，硬度≤179HBW。

热处理工艺
热加工规范：加热温度1220℃，开始温度1200℃，终止温度≥800℃，堆冷。

退火规范：退火温度860-890℃，保温一定时间，炉冷，硬度≤179HBW 正火规范：正火温度870-900℃，空冷，硬度≤217HBW
高温回火规范：回火温度700-720℃，保温一定时间，炉冷，硬度≤179HBW
一次淬火、回火规范，淬火温度860-880℃，油或水冷，回火温度240-330℃，油或水冷，硬度≤250HBW。

二次淬火规范：淬火温度780-820℃，油或水冷。

球化退火规范
球化退火规范：Ac1 稍上温度的奥氏体化等温球化退火工艺790℃×8h,随炉降至690℃×3h,再随炉降至620℃，出炉入缓冷筒。

Ac1 以下温度的球化退火工艺，退火温度740℃，保温13h。

Ac1 以上温度的奥氏体化缓冷球化退火工艺，790℃×40min,以10℃/h的冷速炉冷至550℃，出炉后缓冷。

硬度125-128HBW。

在球化效果相同的情况下，以等温退火时间最短，在Ac1 以下温度退火次之，缓冷球化退火时间较长。

球化退火可满足冷拔、冷镦和冷挤扥冷变形的需要。