天津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。天津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。

天津20合金结构钢20#是20钢的简易写法，属钢材中的一种材质。该钢属于优质低碳碳素钢，冷挤压、深谈淬硬钢。该钢强度低，韧性、塑性和焊接性均好。抗拉强度为253-500MPa，伸长率≥24%。正火可促进该钢球化，细化大块状先共析铁素体，改进小于160HBS毛坯的切削性能。 该钢模具零件工艺路线为：下料→锻造模坯→退火→机械粗加工→冷挤压成型→再结晶退火→机械精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。天津20合金结构钢冷压毛坯软化处理规范 温度700~720℃，保温时间8~15h，再以50~100℃/h的冷速，随炉降至温度≤550~600℃，出炉空冷。处理前硬度≤143HBS，软化后硬度≤131HBS。淬火规范 温度910℃±10℃，10%NaCl盐水冷却。

1、天津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、天津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、天津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、天津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。

1、天津20合金结构钢可锻性：具有较低的热锻变形抗力，塑性好，锻造温度范围宽，锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低。2、退火工艺性：球化退火温度范围宽，退火硬度低且波动范围小，球化率高。3、切削加工性：切削用量大，刀具损耗低，加工表面粗糙度低。4、天津20合金结构钢氧化、脱碳敏感性：高温加热时抗氧化怀能好，脱碳速度慢，对加热介质不敏感，产生麻点倾向小。5、淬硬性：淬火后具有均匀而高的表面硬度。6、淬透性：淬火后能获得较深的淬硬层，采用缓和的淬火介质就能淬硬。7、淬火变形开裂倾向：常规淬火体积变化小，形状翘曲、畸变轻微，异常变形倾向低。常规淬火开裂敏感性低，对淬火温度及工件形状不敏感。8、可磨削性：砂轮相对损耗小，无烧伤极限磨削用量大，对砂轮质量及冷却条件不敏感，不易发生磨伤及磨削裂纹。

天津20合金结构钢根据钢种和钢的质量要求，合金结构钢的冶炼，可采用氧气顶吹转炉、平炉、电弧炉；或再加电渣重熔、真空除气。铸锭可采用连铸或模铸。钢锭应缓慢冷却或热送锻造、轧制。钢锭加热时，应力求温度均匀并有足够的保温时间，以改善偏析缺陷和避免锻、轧时变形不均匀；锻、轧后的钢材，尺寸小的、特别是含碳0.2%左右的渗碳钢，在600℃以上时应快速冷却,以免加重带状组织；截面较大的锻件，应采取措施消除内应力和白点。天津20合金结构钢调质钢应尽可能淬火成马氏体组织，然后回火成索氏体组织；渗碳钢在渗碳过程中，渗层浓度梯度不宜过大,以免在渗层晶界上出现连续网状碳化物;氮化钢必需先经热处理得到所需的性能，再经最后精加工才能进行氮化。

天津20合金结构钢某微型车曲轴锻件材料为40CrH(GB/T5216-2004)，该锻件热处理技术要求，锻件经过调质处理后，金相组织在1～4级之间，硬度为241～285HBW。普通调质工艺为锻件成形后空冷至室温，然后加热至850℃，保温一定时间后在浓度为10%的PAG淬火剂中淬火，然后进行回火，在连续式调质线进行调质处理。天津20合金结构钢锻造余热淬火工艺为锻件成形后在淬火油中淬火，淬火后的锻件在连续式回火炉中集中进行回火。经检验，采用锻造余热淬火工艺生产，各种性能指标满足客户要求。采用余热淬火工艺生产，省去了普通调质的淬火加热工序，可节约淬火加热用电259kWh/t，同时简化了工艺，缩短了生产周期。