长沙20合金结构钢碳素钢的一种。含碳量约0.05%～0.70%，个别可高达0.90%。可分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢两类。前者含杂质较多，价格低廉，用于对性能要求不高的地方，它的含碳量多数在0.30%以下，含锰量不超过0.80%，强度较低，但塑性、韧性、冷变形性能好。除少数情况外，一般不作热处理，直接使用。长沙20合金结构钢多制成条钢、异型钢材、钢板等。用途很多，用量很大，主要用于铁道、桥梁、各类建筑工程，制造承受静载荷的各种金属构件及不重要不需要热处理的机械零件和一般焊接件。优质碳素结构钢钢质纯净，杂质少，力学性能好，可经热处理后使用。根据含锰量分为普通含锰量（小于0.80%）和较高含锰量（0.80%～1.20%）两组。

长沙20合金结构钢咬合抗力实际就是发生“冷焊”时的抵抗力。该性能对于模具材料较为重要。长沙20合金结构钢试验时通常在干摩擦条件下，把被试验的工具钢试样与具有咬合倾向的材料（如奥氏体钢）进行恒速对偶摩擦运动，以一定的速度逐渐增大载荷，此时，转矩也相应增大，该载荷称为“咬合临界载荷”，临界载荷愈高，标志着咬合抗力愈强。

长沙20合金结构钢很多对力学性能与表面硬度请求高的大锻件，锻后要经粗加工，再进行调质热处理或表面淬火。在热处理时，由于温度急巨变更，将产生很大的温度应力。长沙20合金结构钢对策是：1）接纳合理的热处理规范，控制加热速率与冷却历程，削减加热缺点与温度应力； 2）幸免锻件中存在紧张的冶金缺点与残存应力；3）淬火后及时回火。回火脆性系碳化物析出或磷、锡、锑、砷等有害微量元素沿晶界聚集而惹起的脆性增大的倾向。长沙20合金结构钢防止回火脆性的对策是：1）削减钢中有害元素的含量； 2）削减钢中偏析； 3）幸免在回火脆性温度区热处理，适当快冷，防止有害组元富集。

(1)长沙20合金结构钢淬透性与实际锻件的有效淬硬深度的区别。采用同一种钢、不同截面的锻件在同样奥氏体化条件下淬火，其淬透性是相同的，但是其有效淬硬深度却因锻件的形状、尺寸和冷却介质的不同而有差别。淬透性乃是钢本身所固有的特性，对于一种钢，它是确定的，可用于不同钢种之间的比较。而实际工件的有效淬硬深度，它除了取决于钢的淬透性外，还与锻件的形状、尺寸及采用的冷却介质等外界因素有关。(2)长沙20合金结构钢钢的淬透性与淬硬性是两个不同的概念，淬硬性是指钢淬火后能达到的最高硬度，它主要取决于马氏体的含碳量。

保证零件符合使用条件最基本的是锻件的组织和机械性能。而保证锻件组织和机械性能合格的主要手段是正确制订并严格控制锻造工艺过程。长沙20合金结构钢锻件组织它包括锻件的低倍组织和高倍组织。低倍组织用以检査锻件的流线分布和判断锻件中的各种冶金缺陷。高倍组织包括锻件在最终热处理状态下的显微组织、晶粒度、纯洁度等项目。长沙20合金结构钢锻件的机械性能根据锻件的不同用途，对其机械性能的各项指标要求也不同。锻件的室温机械性能，如强度指标、塑性指标、冲击韧性、硬度、疲劳强度、断裂韧性等的要求，将因材料和锻件用途的不同而不同。

长沙20合金结构钢5CrMnMo中加入Cr、Mn、Mo元素主要是提高钢的淬透性，尤其是共同作用时，淬透性提高极大。Cr、Mn、Mo元素可固溶于铁素体中起固溶强化作用，又可固溶于Fe3C中形成（Fe、Cr、Mo）3C，改善其硬度，提高钢的耐磨性。Cr、Mn、Mo元素共同作用显著提高钢的回火稳定性。长沙20合金结构钢Mo元素可减少回火脆性和细化晶粒。由于Ni元素显著提高钢的淬透性、韧性与耐热疲劳性能，所以5CrMnMo钢与5CrNiMo钢相比，虽然强度不降低，但常温及较高温度下的韧性和塑性却降低很多，且淬透性和耐热疲劳性能也稍低。 另外，5CrMnMo钢中加入Mn、Mo元素，钢的过热敏感性稍大。此外，钢中存在Cr元素使钢产生一定的抗氧化性与耐蚀性。