20Cr鋼

簡介

概述

供貨狀態及硬度：退火態，硬度≤179HBS

化學成分

質量分數(%)：C0.18-0.24、Si0.17-0.37、Mn0.5-0.8、Cr0.70-1.00\P≤0.03、S≤0.03

參考對應鋼號

中國GB標準鋼號20Cr；日本JIS標準鋼號SCr22；德國DIN標準鋼號20Cr4；英國BS標準鋼號590M17；法國NF標準鋼號18C3；美國AISI/SASTM標準鋼號5120；國際標準組織ISO標準鋼號20Cr4。

相變點溫度

Ac1=765℃，Ac3=863℃，Ar3=799℃，Ar1=702℃。

特性及加工

特性

硬度較高，韌性比15CrA差，該鋼具有比較好的淬透性、中等的強度和韌性。油淬到半馬氏體硬度的淬透性為Φ20-Φ23mm。該鋼經滲碳淬火表面強化處理後，在模具表面會獲得細針狀回火馬氏體，硬度為58-62HRC；心部獲得低碳馬氏體組織，硬度35-40HRC，基體強韌性高，可滿足冷作模具高硬度、高強度、高韌性和適當的耐腐蝕性的使用性能要求。正火可促進組織球化，細化大塊狀先共析鐵素體，改進毛胚的切削性能。

加工

該鋼淬火、低溫回火後具有良好的綜合力學性能，低溫衝擊韌性良好，回火脆性不明顯。滲碳時鋼的晶粒有長大趨勢，所以要求二次淬火，以提高心部韌性，不宜降溫淬火。當正火後硬度為170-217HB時，相對切屑加工性約為65%，焊接性中等，焊前應預熱到100-150℃，冷變形時塑性中等。

為了提高模具型腔的耐磨性，模具成型後需要進行滲碳處理，然後再進行淬火和低溫回火，從而保證模具表面具有很高硬度、高耐磨性而心部具有很好的韌性。對於使用壽命要求不很高的模具，也可以直接進行調質處理。國內也有不少套用低碳馬氏體剛強烈淬火製造冷作模具的實例。

工藝及規範

工藝路線

下料-鍛造模胚--機械粗加工-冷擠壓成型-再結晶退火-機械精加工-滲碳-淬火、回火-研磨拋光-裝配。

工藝規範

正火規範:溫度920-950℃，硬度156-179HBS。

冷壓毛胚軟化處理規範：溫度700~720℃，保溫時間8~15h，以50~100℃/h的冷速，隨爐降至溫度≤550~600℃，出爐空冷。處理前硬度≤179HBS，軟化後硬度≤141HBS。

典型套用舉例

1、冷擠壓沖頭，重載冷鐓沖頭，10-25mm中厚鋼板沖孔沖頭，直徑小於Φ5-6mm的小沖頭。

2、該鋼用於製造汽車軟管鋅合金接頭八角模沖頭，硬度要求58-62HRC。原來採用Cr12MV鋼製造的模具壽命很短，往往不到0.2萬件就斷裂；把沖頭材料換成20Cr鋼並經滲碳淬火處理後，滲層深1.0-1.2mm，硬度為60-62HRC，使用壽命提高到3萬件。