20CrMo圆钢是合金结构钢的一种，具有较高的淬透性，无回火脆性，焊接性相当好，形成冷裂的倾向很小，有良好的切削性和冷应变塑性。20CrMo圆钢一般用于生产高压管、齿轮、螺母等以及汽车零部件、垫片等，对其屈服强度、抗拉强度以及冲击功等性能有较高要求，作为钢中的第二相粒子，非金属夹杂物的存在破坏了钢基体的连续性，容易产生应力集中，同时对产品的强度、韧性、抗疲劳性能及加工性能等也会产生影响。20CrMo圆钢生产过程中，非金属夹杂物对其产品质量有重要影响。

20CrMoA钢一般在调质或渗碳淬火状态下使用，用于制造在非腐蚀性介质及工作温度低于250℃、含有氮氢混合物的介质中工作的高压管及各种紧固件、较高级的渗碳零件，如齿轮、轴等。

20CrMoA含有适量的合金元素，经过渗碳处理后表面可以获得较高的硬度，同时心部也具有一定的韧性，广泛用于锅炉、汽轮机、汽车制造业中叶片、紧固件、渗碳零件等。

20CrMoA合金结构钢：执行标准：GB/T 3077-2015，A代表上等钢

对应日本牌号：SCM420，其中SCM代表了其主要的成分，即含有铬、钼和铬。

对应德国牌号：18CrMo4 或 1.7243

对应美国牌号：SAE4118

20CrMo圆钢的应用领域

20CrMo合金钢的高强度和耐磨性能，使其成为制造汽轮机齿轮的材料。这些齿轮在长时间运转中，可以承受巨大的力和摩擦，而不会出现磨损或断裂的问题。汽轮机是目前常见的发电设备之一，它需要承受高速旋转和高温高压的工作环境。

除了汽轮机齿轮，20CrMo合金钢还广泛应用于其他高级渗碳零件的制造，比如轴等。这些零件通常需要具备高强度和耐磨性，在高负荷和恶劣工作环境下，能够保持稳定的性能。20CrMo合金钢的特性使得它成为这些零件的理想选择。

此外，20CrMo合金钢还可以用于化工设备中的非腐蚀性介质和含有氮氢混合物的介质中工作的高压导管和紧固件。这些设备通常需要具备耐腐蚀和高压的特性，而20CrMo合金钢的化学成分和机械性能使其能够在这种特殊环境下稳定工作。

近年来，我国汽车行业发展迅速，对齿轮钢的需求量增大，主要为20CrMnTi钢，但该钢质量不稳定。热处理畸变较大的应用也较广泛，主要用于中型汽车的变速齿轮和轻型汽车的后桥主、被动齿轮等，其机械性能和淬透性较好，热处理畸变较小，脆断抗力较高，生产中确保20CrMo钢的淬透性、纯净度和晶粒度非常重要。钢的淬透性主要取决于化学成分，此外晶粒度主要通过热处理控制。在渗碳过程中，20CrMo钢晶粒小于或等于6级才能确保齿轮的疲劳寿命达到要求" 。可通过模拟加热炉分段加热来分析20CrMo钢的晶粒长大倾向，研究以不同速率加热的钢的晶粒尺寸和均匀性。

20CrMo钢不同速率分段加热奥氏体化

(1)20CrMo钢珠光体开始转变为奥氏体的温度约为730～770℃;珠光体和铁素体完全转变为奥氏体的温度约为860~890℃;奥氏体成分均匀化的温度约在890℃以上。随着加热速率的增大，奥氏体开始形成和完全奥氏体化的温度提高。温度的提高将导致奥氏体的形核点减少、形核率降低。

(2)根据J-M-A方程，由连续加热奥氏体数据计算的激活能Q=6.014×103J/mol，相变参数n=0.607477，Ink。=62.44215。根据这些参数获得钢的奥氏体等温形成动力学曲线，得出温度高于1073K需1000s才能完全奥氏体化。

(3)20CrMo钢的铸态组织为铁素体和珠光体;加热到约631℃时仍可以看到常温组织晶界;温度提高到约831℃时，热蚀作用明显，可看出白色奥氏体晶界;之后奥氏体晶粒长大形成等轴状；高于1100℃，晶粒迅速长大。

20CrMo钢的生产工艺路线为∶铁水预处理→顶底复吹转炉→钢包炉精炼(LF)→真空循环脱气精炼(RH)→钙处理→连铸→热轧

20CrMo圆钢化学成分

碳 C ：0.17～0.24

硅 Si：0.17～0.37

锰 Mn：0.40～0.70

硫 S ：允许残余含量≤0.035

磷 P ：允许残余含量≤0.035

铬 Cr：0.80～1.10

钼 Mo：0.15～0.25

镍 Ni：允许残余含量≤0.25

铜 Cu：允许残余含量≤0.3

20CrMo圆钢机械性能

抗拉强度 σb (MPa)：≥885(90)

屈服强度 σs (MPa)：≥685(70)

伸长率 δ5 (%)：≥12

断面收缩率 ψ (%)：≥50

冲击功 Akv (J)：≥78

冲击韧性值 αkv (J/cm2)：≥98(10)

硬度 ：≤197HB

试样尺寸：试样毛坯尺寸为15mm

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