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。

长沙20合金结构钢碳素钢按化学成分（即以含碳量）可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。⑴ 低碳钢　又称软钢，含碳量从0.10%至0.25%低碳钢易于接受各种加工如锻造，焊接和切削，常用于制造链条，铆钉，螺栓，轴等。⑵ 中碳钢 　碳量0.25%～0.60%的碳素钢。有镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等多种产品。除碳外还可含有少量锰（0.70%～1.20%）。长沙20合金结构钢按产品质量分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。⑶高碳钢　常称工具钢，含碳量从0.60%至1.70%，可以淬硬和回火。锤，撬棍等由含碳量0.75%的钢制造； 切削工具如钻头，丝攻，铰刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的钢制造。

1、长沙20合金结构钢利用Ca、稀土等微量元素对夹杂物的变质作用，改变钢中的夹杂物的结构形貌和物性，使钢中夹杂物球化、细化，从而提高钢材的力学性能。2、长沙20合金结构钢对钢锭进行高温扩散热处理，可以改善钢锭的成分不均匀性，从而提高钢材的横向性能。3、长沙20合金结构钢在热加工方面，对钢锭进行反复的镦拔和多向轧制，增大变形量，可降低钢中的碳化物偏析的级别，也有利于改善钢材的各向异性。4、长沙20合金结构钢钢的纯净度对 模具钢材的等向性能有很大的影响，采用二次精炼技术（包括真空精炼、ESR和钢包喷粉等），可以提高钢材的纯净度，尤其降低钢中的有害杂质的含量，对提高性能十分有益。

锻件的质量要求主要表现在钢的纯净性、均匀性和致密性三个方面。纯净性、均匀性和致密性的任何不完善都会影响质量而成为缺陷，缺陷越严重，对质量影响也越大，缺陷如超过限度则导致锻件质量不能满足技术条件的要求而报废，故道道工序均应严加控制。1.长沙20合金结构钢化学成分分析。一般化学成分分析主要为碳、锰、硅、硫、磷及合金元素的含量。2.长沙20合金结构钢力学性能试验。常用的力学性能试验为硬度、拉深、冲击和弯曲试验。3.低倍检验。硫印、酸洗、断口是常用的低倍检验项目。4.金相高倍检验。5.无损检测。通常用的有磁粉、荧光、着色、射线、涡流和超声波等方法。

长沙20合金结构钢锻件淬火冷却时，由于不同部位存在温度差异及组织转变的不同所引起的应力称为淬火内应力。当淬火应力超过钢的屈服强度时，锻件将产生变形；当淬火应力超过钢的抗拉强度时，锻件将产生裂纹而成为废品。长沙20合金结构钢为了防止锻件的变形和开裂的产生，可采用不同的淬火方法 (如分级淬火或等温淬火等）和工艺合理的设计措施（如结构对称、斜面均匀、避免尖角等），尽量减少淬火应力，并在淬火后及时进行回火处理。