20Cr2Ni4模具钢-20Cr2Ni4特性、化学成分、热处理工艺及应用
20Cr2Ni4钢与12Cr2Ni4钢同属一个类型，其强度、韧性及淬透性皆优于12Cr2Ni4钢。
⒈20Cr2Ni4钢的特性
⑴、20Cr2Ni4钢中加入Cr、Ni元素主要是提高钢的淬透性，另外Ni元素有助于改善钢的韧性。
⑵、20Cr2Ni4钢中的Si、Mn元素也主要是提高钢的淬透性，兼有固溶强化基体组织和改善基体组织的回火稳定性的作用。
⑶、20Cr2Ni4钢中加入Cr、Ni元素，可增强钢的耐蚀性。
⑷、因含有较高的C元素及Cr、Ni元素，20Cr2Ni4钢冷变形塑性中等，切削加工性能一般，焊接性能差，白点倾向性大，回火脆性显著。
⑸、20Cr2Ni4钢虽为渗碳钢，但可经调质处理，可在调质状态下使用。
⑹、20Cr2Ni4钢多采用冷挤压成形方法制造塑料模具。再经渗碳或碳氮共渗+淬火、低温回火处理，钢表面呈现较高的疲劳强度、高的硬度与耐磨性，同时心部保持较高的强韧性，可满足模具使用要求。
⒉20Cr2Ni4钢主要化学成分
0.17%~0.23%C、0.17%~0.37%Si、0.30%~0.60%Mn、1.27%~1.65%Cr、3.25%~3.65%Ni、≤0.035%P、≤0.035%S。
⒊20Cr2Ni4钢的热处理工艺
20Cr2Ni4钢相变点为：Ac1720℃、Ac3780℃、Ar1575℃、Ar3660℃、Ms305℃。
20Cr2Ni4钢始锻温度1150~1200℃，终锻温度850℃，锻造后缓慢冷却。
20Cr2Ni4钢常见的热处理工艺
热处理工艺 工艺参数 硬度要求 工艺特点
去应力退火 加热670~680℃，保温，空冷 ≤269HBS 消除残余应力，消除加工硬化
正火 加热880~940℃，保温，空冷  加热温度在Ac3780℃线之上，细化晶粒，消除组织缺陷，以获得珠光体+少量铁素体组织
淬火 加热840~880℃，保温，油冷 55~61HRC 加热时Cr、Si、Mn、Ni元素溶入奥氏体中，提高淬透性，改善回火稳定性
回火 加热200~600℃，保温2h，空冷  需避开回火脆性温度区间，以防回火脆性
气体渗碳 加热900~920℃，以0.15~0.2mm/h计保温时间  加热温度不超过920℃，以避免晶粒长大
渗碳后淬火与回火 调质：淬火加热860℃，保温后油冷；高温回火640~680℃，油冷 24~26HRC 细化晶粒，获得细小的回火索氏体组织，为后续淬火做好组织准备
 淬火：加热820~840℃，保温后油冷 60~65HRC 强调表层硬度采用较高温淬火，强调表层韧性采用较低温淬火
 回火：加热160~200℃，保温2h，空冷 表：58~62HRC
心：30~34HRC 消除残余应力，获得回火马氏体组织
气体碳氮共渗 共渗温度840~860℃，出炉油冷 60~65HRC 心部保持强韧性的同时，表层获得高的强度、硬度、耐磨性与耐蚀性
 回火温度150~180℃，出炉空冷 表：58~62HRC
心：30~34HRC 
⒋20Cr2Ni4钢的应用
20Cr2Ni4钢具有较高的淬透性，适宜制造大、中型塑料模具。