20Cr合金鋼板是我國目前產(chǎn)量大的幾種合金結(jié)構(gòu)鋼之一，用途非常廣泛。硬度較高，韌性比15CrA差。該鋼具有較好的淬透性、河北邯鄲附近中等的強(qiáng)度和韌性。油淬到半馬氏體硬度的淬透性為直徑20-23mm，20Cr鋼經(jīng)滲碳淬火表面強(qiáng)化處理后，在模具表面會(huì)獲得細(xì)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(qiáng)韌性高，可滿足冷作模具高硬度、河北邯鄲附近高強(qiáng)度、河北邯鄲附近高韌性和適當(dāng)耐蝕性的使用性能要求。正火可促進(jìn)組織球化，細(xì)化大塊狀先共析鐵素體，該進(jìn)毛胚的可加工性。?化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)(％)：C0.18-0.24、河北邯鄲附近Si0.17-0.37、河北邯鄲附近Mn0.5-0.8、河北邯鄲附近Cr0.70-1.00\P≤0.03、河北邯鄲附近S≤0.03力學(xué)性能熱處理： 次淬火加熱溫度（℃）：880；冷卻劑：水、河北邯鄲附近油第二次淬火加熱溫度（℃）：780～820；冷卻劑：水、河北邯鄲附近油回火加熱溫度（℃）：200；冷卻劑：水、河北邯鄲附近空抗拉強(qiáng)度（σb/MPa）：≥83520Cr鋼板屈服點(diǎn)（σs/MPa）：≥540斷后伸長率（δ5/％）：≥10斷面收縮率（ψ/％）：≥40沖擊吸收功（Aku2/J）：≥47布氏硬度（HBS100/3000）（退火或高溫回火狀態(tài)）：≤179[2]?交貨狀態(tài)：以熱處理（正火、河北邯鄲附近退火或高溫回火）或不熱處理狀態(tài)交貨，交貨狀態(tài)應(yīng)在合同中注明。參考對應(yīng)鋼號(hào)中國GB標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)20Cr；日本JIS標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)SCr22；德國DIN標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)20Cr4；英國BS標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)590M17；法國NF標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)18C3；美國AISI/SASTM標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)5120；國際標(biāo)準(zhǔn)組織ISO標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)20Cr4綜合性能 ?該鋼淬火并低溫回火后具有良好的綜合力學(xué)性能，低溫沖擊韌度良好，回火脆性不明顯。滲碳時(shí)鋼的晶粒有長大傾向，所以要求二次淬火，以提高心部韌性，不宜降溫淬火，當(dāng)正火后硬度為170-217HBW時(shí)，相對可加工性為65％，焊接性中等，焊前應(yīng)預(yù)熱到100-150℃，冷變形時(shí)塑性中等。為了提高模具型腔的耐磨性，模具成形后需要進(jìn)行滲碳處理，然后再進(jìn)行淬火和低溫回火，從而保證模具表面具有高硬度、河北邯鄲附近高耐磨性而心部具有很好的韌性。?調(diào)質(zhì)處理 ?對于使用壽命要求不很高的模具，也可以直接進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。國內(nèi)也有不少應(yīng)用低碳馬氏體鋼強(qiáng)烈淬火制造冷作模具的實(shí)例。

為了減小電極的消耗，選擇直流正接進(jìn)行線材的對焊試驗(yàn)，即選用直流電源，線材接電源的正極，鎢極接電源的負(fù)極。含1％或2％氧化釷的鎢極發(fā)射電子效率高，電流承載能力好，且抗污染性能好，引弧容易并且電弧比較穩(wěn)定。為了便于操作，選擇直徑為2 mm的較細(xì)的釷鎢極，并且電極前端磨尖。由于氬氣較低的電弧電壓特性對于薄板和線材的手弧焊特別有益，因此選擇氬氣做保護(hù)氣體。試驗(yàn)選用直流手工氬弧焊機(jī)，焊接前，將鋼絲兩端頭仔細(xì)磨平，為防止焊點(diǎn)產(chǎn)生氣孔，用丙酮將端頭油污清洗干凈。將兩端磨平的線材放在平整潔凈的對正板上（圖1），使兩端頭對正，接頭處不留間隙，用壓鐵壓住接頭兩側(cè)。將線材接焊機(jī)正極，鎢極接負(fù)極，分別將電流調(diào)至20 A，15 A，10 A，8 A進(jìn)行焊接。合金鋼板焊接時(shí)，在接頭旁邊引燃點(diǎn)弧并使之燃燒穩(wěn)定，將電弧移至接頭處使接頭金屬熔化后迅速將電弧熄滅，同時(shí)輕微施加頂鍛力，冷卻后即完成焊接過程，焊接過程中不使用填充焊絲。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)焊接電流為20 A時(shí)，電弧燃燒劇烈，接頭處金屬飛濺嚴(yán)重，焊點(diǎn)塌陷嚴(yán)重。當(dāng)電流調(diào)至15 A時(shí)，電弧燃燒較平穩(wěn)，熔池飛濺少，但焊縫仍有塌陷。但電流降至10 A時(shí)，引弧容易，電弧燃燒穩(wěn)定，焊縫處沒有塌陷現(xiàn)象。圖2為焊接電流10 A時(shí)，用數(shù)碼相機(jī)在Leica MZ6型體視顯微鏡下拍下的焊接接頭形狀?？梢钥闯?，接頭的圓柱度較好，將其打磨后能滿足線鋸的要求。當(dāng)電流調(diào)至8 A以下時(shí)，引弧困難且電弧不穩(wěn)定，難以完成焊接過程。

40Cr鋼板是機(jī)械制造業(yè)使用廣泛的鋼之一，適于制作中型塑料模具。合金鋼板調(diào)質(zhì)處理后具有良好的綜合力學(xué)性能，良好的低溫沖擊韌性和低的缺口敏感性。鋼的淬透性良好，水淬時(shí)可淬透到Ф28～60mm,油淬時(shí)可淬透到Ф15～40mm。這種鋼除調(diào)質(zhì)處理外還適于氰化和高頻淬火處理。切削性能較好，當(dāng)硬度為HB174～229時(shí)，相對切削加工性為60％。該鋼適于制作中型塑料模具。40Cr與45＃鋼的區(qū)別45鋼屬于GB699“（優(yōu)質(zhì)）碳素結(jié)構(gòu)鋼”，40Cr屬于GB3077“合金結(jié)構(gòu)鋼”。區(qū)別就在于熱處理以后。Cr在熱處理中的主要作用是提高鋼的淬透性。由于淬透性提高，淬火（或調(diào)質(zhì)）處理后40Cr的強(qiáng)度、河北邯鄲本地硬度、河北邯鄲本地沖擊韌性等機(jī)械性能也明顯比45鋼高，但也是由于淬透性強(qiáng)，在淬火時(shí)40Cr的內(nèi)應(yīng)力也就比45鋼大，同樣的條件下40Cr材料的工件開裂傾向也就比45鋼材料的工件大。因此為避免工件開裂，40Cr淬火時(shí)大多選用導(dǎo)熱性較低的油作為淬火介質(zhì)（有時(shí)也用雙液淬火法，俗話叫水淬油冷），而45剛則用導(dǎo)熱性較高的水作為淬火介質(zhì)。