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根据标准GB/T3077-1999该钢的化学成分（质量分数）：C0.17%-0.23%、Si0.17%-0.37%、Mn0.80%-1.10%、Cr1.00%-1.30%、Ti0.04%-0.10%、P≤0.035%、S≤0.035%
该钢加工工艺路线为：
下料→锻造模胚→退火→机械粗加工→冷挤压成形→再结晶退火→机械精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。
临界点温度
Ac1=740℃、Ac3=825℃、Ar1=650℃、Ar3=730℃
热处理规范
退火温度约860-880℃，出炉空冷，硬度≤217HBW.正火温度920-950℃，出炉空冷，硬度156-207HBW。淬火温度860-900℃，油冷，回火温度500-650℃，油冷以避免高温回火脆性。渗碳温度900-920℃，淬火温度820-850℃，油冷，硬度＞60HRC;180-200℃×1.5h回火，空冷，表面硬度＞60HRC,心部硬度35-40HRC。碳氮共渗温度840-860℃，共渗后直接淬火，淬火温度830-850℃，油冷，硬度≥60HRC。回火温度160-180℃，空冷，表面硬度58-62HRC。
将钢加热到Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上（30～50）℃某一温度，保持一定时间，然后在水或油中快速冷却的操作工艺称为淬火。
淬火的目的是提高硬度、强度、耐磨性以满足零件的使用性能。钢的淬火是热处理工艺中重要、也是用途广泛的工序，如工具、量具、模具、轴承、弹簧和汽车、拖拉机、柴油机、切削加工机床、气动工具、钻探机械、农机具、石油机械、化工机械、纺织机械、飞机等零件都在使用淬火工艺。
1. 淬火加热温度
淬火加热温度根据钢的成分、组织和不同的性能要求来确定。亚共析钢是AC3+（30～50℃）；共析钢和过共析钢是AC1+（30～50℃）。
20CrMnTi钢属于合金渗碳钢、渗碳型塑料模具钢。该钢的渗碳与热处理工艺性能良好，在≤960℃时为细晶粒组织，在常用的渗碳温度下长期加热，晶粒无长大倾向，淬火后的残留奥氏体甚少，因此，该钢具有较高的强度和耐磨性，可加工性良好，主要性能与20CrNi钢相似。
抗拉强度≥1080MPa、屈服强度≥885MPa、伸长率≥10%、断面收缩率≥45%、冲击韧度≥69J/cm2、硬度≤207HBW,试样毛胚尺寸为15mm。
对20CrMnTi钢的齿轮胚料采取等温正火，可以粒状贝氏体组织，降低胚料正火后的印度，完全可以满足机械加工要求。从等温正火试验结果可以看出，该工艺具有工艺范围宽，工艺稳定等特点，等温正火温度为550-650℃，保温时间在30min以上，均可获得珠光体铁素体混合组织，且硬度在160-170HBW之间。显然该工艺有助于含Mo的20CrMnTi钢具有更广泛的使用。在常规正火工艺中，并非出现粒状贝氏体，给机械加工带来很大困难。据汽车用倒档齿轮、行星齿轮、半轴齿轮三项生产统计，约有40%出现此问题。
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