20CrMo圓鋼是合金結構鋼的一種，具有較高的淬透性，無回火脆性，焊接性相當好，形成冷裂的傾向很小，有良好的切削性和冷應變塑性。20CrMo圓鋼一般用于生產高壓管、齒輪、螺母等以及汽車零部件、墊片等，對其屈服強度、抗拉強度以及沖擊功等性能有較高要求，作為鋼中的第二相粒子，非金屬夾雜物的存在破壞了鋼基體的連續性，容易產生應力集中，同時對產品的強度、韌性、抗疲勞性能及加工性能等也會產生影響。20CrMo圓鋼生產過程中，非金屬夾雜物對其產品質量有重要影響。

20CrMo鋼一般在調質或滲碳淬火狀態下使用，用于制造在非腐蝕性介質及工作溫度低于250℃、含有氮氫混合物的介質中工作的高壓管及各種緊固件、較高級的滲碳零件，如齒輪、軸等。

20CrMoA含有適量的合金元素，經過滲碳處理后表面可以獲得較高的硬度，同時心部也具有一定的韌性，廣泛用于鍋爐、汽輪機、汽車制造業中葉片、緊固件、滲碳零件等。

20CrMoA合金結構鋼：執行標準：GB/T 3077-2015，A代表上等鋼

對應日本牌號：SCM420，其中SCM代表了其主要的成分，即含有鉻、鉬和鉻。

對應德國牌號：18CrMo4 或 1.7243

對應美國牌號：SAE4118

20CrMo圓鋼的應用領域

20CrMo合金鋼的高強度和耐磨性能，使其成為制造汽輪機齒輪的材料。這些齒輪在長時間運轉中，可以承受巨大的力和摩擦，而不會出現磨損或斷裂的問題。汽輪機是目前常見的發電設備之一，它需要承受高速旋轉和高溫高壓的工作環境。

除了汽輪機齒輪，20CrMo合金鋼還廣泛應用于其他高級滲碳零件的制造，比如軸等。這些零件通常需要具備高強度和耐磨性，在高負荷和惡劣工作環境下，能夠保持穩定的性能。20CrMo合金鋼的特性使得它成為這些零件的理想選擇。

此外，20CrMo合金鋼還可以用于化工設備中的非腐蝕性介質和含有氮氫混合物的介質中工作的高壓導管和緊固件。這些設備通常需要具備耐腐蝕和高壓的特性，而20CrMo合金鋼的化學成分和機械性能使其能夠在這種特殊環境下穩定工作。

近年來，我國汽車行業發展迅速，對齒輪鋼的需求量增大，主要為20CrMnTi鋼，但該鋼質量不穩定。熱處理畸變較大的應用也較廣泛，主要用于中型汽車的變速齒輪和輕型汽車的后橋主、被動齒輪等，其機械性能和淬透性較好，熱處理畸變較小，脆斷抗力較高，生產中確保20CrMo鋼的淬透性、純凈度和晶粒度非常重要。鋼的淬透性主要取決于化學成分，此外晶粒度主要通過熱處理控制。在滲碳過程中，20CrMo鋼晶粒小于或等于6級才能確保齒輪的疲勞壽命達到要求" 。可通過模擬加熱爐分段加熱來分析20CrMo鋼的晶粒長大傾向，研究以不同速率加熱的鋼的晶粒尺寸和均勻性。

20CrMo鋼不同速率分段加熱奧氏體化

(1)20CrMo鋼珠光體開始轉變為奧氏體的溫度約為730～770℃;珠光體和鐵素體完全轉變為奧氏體的溫度約為860~890℃;奧氏體成分均勻化的溫度約在890℃以上。隨著加熱速率的增大，奧氏體開始形成和完全奧氏體化的溫度提高。溫度的提高將導致奧氏體的形核點減少、形核率降低。

(2)根據J-M-A方程，由連續加熱奧氏體數據計算的激活能Q=6.014×103J/mol，相變參數n=0.607477，Ink。=62.44215。根據這些參數獲得鋼的奧氏體等溫形成動力學曲線，得出溫度高于1073K需1000s才能完全奧氏體化。

(3)20CrMo鋼的鑄態組織為鐵素體和珠光體;加熱到約631℃時仍可以看到常溫組織晶界;溫度提高到約831℃時，熱蝕作用明顯，可看出白色奧氏體晶界;之后奧氏體晶粒長大形成等軸狀；高于1100℃，晶粒迅速長大。

20CrMo鋼的生產工藝路線為∶鐵水預處理→頂底復吹轉爐→鋼包爐精煉(LF)→真空循環脫氣精煉(RH)→鈣處理→連鑄→熱軋

20CrMo圓鋼化學成分

碳 C ：0.17～0.24

硅 Si：0.17～0.37

錳 Mn：0.40～0.70

硫 S ：允許殘余含量≤0.035

磷 P ：允許殘余含量≤0.035

鉻 Cr：0.80～1.10

鉬 Mo：0.15～0.25

鎳 Ni：允許殘余含量≤0.25

銅 Cu：允許殘余含量≤0.3

20CrMo圓鋼機械性能

抗拉強度 σb (MPa)：≥885(90)

屈服強度 σs (MPa)：≥685(70)

伸長率 δ5 (%)：≥12

斷面收縮率 ψ (%)：≥50

沖擊功 Akv (J)：≥78

沖擊韌性值 αkv (J/cm2)：≥98(10)

硬度 ：≤197HB

試樣尺寸：試樣毛坯尺寸為15mm