20CrMnTi是一種典型的低合金滲碳鋼，其化學(xué)成分(質(zhì)量%)如下：

　　C：0.17～0.23 Si：0.17～0.37 Mn：0.80～1.10 Cr：1.00～1.30 Ti：0.04～0.10 S、P≤0.035 Cu≤0.030 Ni≤0.030 余為鐵

　　20CrMnTi的淬透性較高，在保證淬透情況下，具有較高的低溫沖擊韌性，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)，例如齒輪、軸類、活塞類零配件以及汽車、飛機(jī)各種特殊零件部位，零件表面滲碳0.7-1.1mm。在滲碳淬火低溫回火后，表面硬度為58-62HRC，心部硬度為30-45HRC。其傳統(tǒng)熱處理工藝為(圖1)：

　　正火———滲碳———淬火———回火

　　圖1所示的熱處理工藝，是目前采用最多，也是成本最低的工藝。但由于滲碳后直接淬火和低溫回火，容易導(dǎo)致工件表面的高碳層區(qū)域，產(chǎn)生較多的殘余奧氏體，導(dǎo)致工件變形，以及工件最表層(0.05mm-0.15mm)硬度偏低，即俗稱的低頭現(xiàn)象。這主要是由于滲碳層的碳含量變大，使得材料的Ms(馬氏體轉(zhuǎn)變起始溫度)和Mf點(diǎn)(馬氏體轉(zhuǎn)變終了溫度)降低，其中Mf點(diǎn)已在0℃以下，勢必造成殘余奧氏體增多。其解決途徑可以通過滲碳后不直接淬火，而是經(jīng)空冷后再升溫淬火，以多一道退火工藝來達(dá)到細(xì)化晶粒目的，會(huì)增加成本;另外也可以適當(dāng)提高回火溫度(200-250℃)，但代價(jià)是硬度的降低，需要綜合權(quán)衡控制。

　　經(jīng)德捷力深冷處理箱廠家總結(jié)，20CrMnTi如增加冷處理工藝，即將熱處理的溫度覆蓋到Mf點(diǎn)以下，可以有效的減少鋼中特別是滲碳層的殘余奧氏體，提高尺寸穩(wěn)定性，同時(shí)還可以提高硬度和耐磨性。其處理工藝為：

　　正火———滲碳———淬火———深冷處理———(回火)

　　深冷處理采用德捷力公司生產(chǎn)的深冷設(shè)備，以液氮為制冷劑，通過德捷力公司自主研發(fā)的控溫技術(shù)、液氮均勻擴(kuò)散技術(shù)和保溫技術(shù)，設(shè)備工作溫度+200~-196℃可任意設(shè)定，降溫速度0~-50℃/min可任意設(shè)定，升溫速度0~+20℃/min可任意設(shè)定，控溫精度±1℃，溫度場均勻性±2℃，精確控制升溫降溫過程。德捷力公司建議20CrMnTi深冷處理工藝過程為：

　　-80℃×0.5h + -180℃×(2~5)h + 25℃×0.5h + (190℃×1h)

　　采用該深冷處理工藝后，可控制殘余奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變，顯著改善了工件的尺寸穩(wěn)定性，并可降低殘余應(yīng)力。同時(shí)，由于馬氏體孿晶細(xì)化并析出超微細(xì)碳化物，在低溫條件下，該超微細(xì)碳化物擴(kuò)散距離短，不會(huì)形成碳化物集聚，只能以彌散分布的形式，均勻分布于材料內(nèi)部，從而大幅度提高工件的耐磨性能。另外，殘奧向馬氏體轉(zhuǎn)變，也提高了工件的硬度。

　　熱處理是傳統(tǒng)工藝，已研究多年，被認(rèn)為“研究透”了，但容易被傳統(tǒng)誤導(dǎo)的正是這個(gè)“熱”字，德捷力深冷加工設(shè)備認(rèn)為不應(yīng)只是“加熱”的意思，而應(yīng)是指“溫度”。從常溫到絕對(duì)零度，還有近300℃的廣大熱處理空間，被多數(shù)人遺忘，有待技術(shù)人員去研發(fā)和應(yīng)用。

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