20CrMnTi-20CrMnTi特性、化學成分、熱處理工藝及應用
20CrMnTi鋼為常用的滲碳型塑料模具鋼，其淬透性高于20Cr鋼，綜合性能優于20Cr鋼。
⒈20CrMnTi鋼的特性
⑴、20CrMnTi鋼中加入Cr、Mn元素，主要是提高鋼的淬透性。
⑵、20CrMnTi鋼中加入Ti元素主要是為了細化晶粒。
⑶、20CrMnTi鋼淬火加熱時，Cr、Mn、Si元素完全固溶于奧氏體中，提高鋼的淬透性。Ti元素以碳化TiC形式釘扎于奧氏體晶界，阻止奧氏體晶粒的長大。
⑷、20CrMnTi鋼淬火后，Cr、Mn、Si元素固溶強化基體組織，并改善基體組織的回火穩定性。
⑸、20CrMnTi鋼低溫回火時，部分Cr、Mn元素從基體組織中擴散到析出的滲碳體Fe3C中，形成合金滲碳體（Cr、Mn、Fe）3C，改善其硬度。合金滲碳體（Cr、Mn、Fe）3C與碳化物TiC同基體組織一起共同作用，使鋼產生較高的強度、硬度與耐磨性，同時保持良好的韌性。
⑹、20CrMnTi鋼滲碳或碳氮共滲后碳層均勻，加工和熱處理工藝性能優良，不易出現過熱，滲碳后可直接淬火，淬火變形小。
⑺、20CrMnTi鋼正火后切削加工性能優良，相對加工性能為75%，表面粗糙度低。
⑻、由于Cr、Mn元素的加入，20CrMnTi鋼易出現回火脆性，故回火溫度須嚴格控制，一般控制在180~200℃范圍內。
⒉20CrMnTi鋼主要化學成分
0.17%~0.23%C、0.17%~0.37%Si、0.80%~1.10%Mn、1.00%~1.30%Cr、0.04%~0.10%Ti、≤0.035%P、≤0.030%S。
⒊20CrMnTi鋼的熱處理工藝
20CrMnTi鋼相變點為：Ac1740℃、Ac3825℃、Ar1650℃、Ar3730℃。
20CrMnTi鋼始鍛溫度1200℃，終鍛溫度900℃，鍛造后直尺寸100mm以下堆積冷卻，直徑尺寸100mm以上緩慢冷卻。
20CrMnTi鋼常見的熱處理工藝
熱處理工藝 工藝參數 硬度要求 工藝特點
完全退火 加熱860~880℃，保溫，爐冷 ≤217HBS 消除殘余應力，降低硬度
正火 加熱920~950℃，保溫，空冷 156~207HBS 加熱溫度在Ac3825℃線之上，細化晶粒，消除組織缺陷，以獲得珠光體+少量鐵素體組織
淬火 加熱860~900℃，保溫，油冷 48~54HRC 淬火溫度高，淬透性中等，變形較大，硬度不高，耐磨性差
回火 加熱500~650℃，保溫2h，油冷 30~36HRC 回火索氏體組織
氣體滲碳 加熱900~920℃，以0.15~0.2mm/h計保溫時間  加熱溫度不超過920℃，以避免晶粒長工大
滲碳后淬火與回火 淬火：加熱820~850℃，保溫后油冷 60~63HRC 心部保持良好韌性的同時，表層獲得高的強度、硬度與耐磨性
 回火：加熱180~200℃，保溫2h，空冷 表：56~62HRC
心：35~40HRC 
氣體碳氮共滲 共滲溫度840~860℃，出爐油冷 60~65HRC 心部保持良好韌性的同時，表層獲得高的強度、硬度、耐磨性與耐蝕性
 回火溫度160~180℃，出爐空冷 表：58~62HRC
心：35~40HRC 
固體滲硼 滲硼溫度900℃，保溫4h，油冷(滲硼劑：85%SiC+10%B4C+5%KBF4)。滲層0.115~0.139mm 1689~1789HV0.1 表面形成高硬度的硼化物層而心部為淬火組織
⒋20CrMnTi鋼的應用
20CrMnTi鋼適宜制造幾何形狀復雜的塑料模具。
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