中山20合金結(jié)構(gòu)鋼一般是采用化學(xué)分析法或光譜分析法對鍛件的成分進(jìn)行分析測試，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無論是化學(xué)分析還是光譜分析其分析的手段都有了進(jìn)步。中山20合金結(jié)構(gòu)鋼對于光譜分析法而言，現(xiàn)在已不單純采用看譜法和攝譜法來進(jìn)行成分分析，新出現(xiàn)的光電光譜儀不僅分析速度快，而且準(zhǔn)確性也大大地提高了，而等離子光電光譜儀的出現(xiàn)更大大地提高了分析精度，其分析精度可達(dá)10-6級，這對于分析高溫合金鍛件中的微量有害雜質(zhì)如Pb、As、Sn、Sb、Bi等是非常行之有效的方法。

大型鍛件因其尺寸大，工序多，周期長，工藝歷程中不勻稱，不穩(wěn)定成分多，以是每每造成構(gòu)造性能緊張不勻稱，以致在力學(xué)性能試驗，金相構(gòu)造搜檢和無損探傷時不行經(jīng)歷。中山20合金結(jié)構(gòu)鋼由于鋼錠中化學(xué)成分偏析，同化物聚集，種種孔隙性缺點的影響；加熱時溫度變更遲鈍，漫衍不均，內(nèi)應(yīng)力大，缺點較多；高溫長光陰鑄造，部分受力部分變形，塑流狀況、壓實程度、變形漫衍差別較大；冷卻時分散歷程遲鈍，構(gòu)造轉(zhuǎn)變復(fù)雜，附加應(yīng)力大。以上諸成分都大概導(dǎo)致構(gòu)造性能緊張不勻稱，質(zhì)量不合格。中山20合金結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)步大型鍛件勻稱性的措施：1）接納先進(jìn)的冶鑄手藝，進(jìn)步鋼錠的冶金質(zhì)量； 2）接納控制鑄造，控制冷卻手藝，優(yōu)化工藝歷程，進(jìn)步大鍛件生產(chǎn)的手藝經(jīng)濟程度。

中山20合金結(jié)構(gòu)鋼大型鍛件的傳統(tǒng)制造方式是采用大型鋼錠開坯、自由鍛造成形。但隨著重大裝備的不斷發(fā)展，對大型鍛件的要求越來越高，不僅規(guī)格和截面越來越大，而且內(nèi)在質(zhì)量也不斷提高，傳統(tǒng)的制造方式已經(jīng)難以滿足要求。為了適應(yīng)高端裝備的需求，實現(xiàn)大型鍛件形質(zhì)兼?zhèn)涞哪繕?biāo)，急需對制造方式進(jìn)行變革。為此，以傳統(tǒng)鋼錠制造技術(shù)提升和新型增材制坯技術(shù)開發(fā)為代表的均質(zhì)化制坯、一體化制造及模鍛化成形等制造方式應(yīng)運而生。中山20合金結(jié)構(gòu)鋼大型鍛件是電力、冶金、石化、造船、礦山、航空航天、軍工等裝備（圖1）的基礎(chǔ)部件，其經(jīng)濟帶動性強，涵蓋面廣，是裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上不可缺少的重要一環(huán)。大型鍛件傳統(tǒng)的制造方式是自由鍛造成形，“肥頭大耳”和“傻大黑粗”曾經(jīng)是大型鍛件的代名詞。

(1)中山20合金結(jié)構(gòu)鋼淬透性與實際鍛件的有效淬硬深度的區(qū)別。采用同一種鋼、不同截面的鍛件在同樣奧氏體化條件下淬火，其淬透性是相同的，但是其有效淬硬深度卻因鍛件的形狀、尺寸和冷卻介質(zhì)的不同而有差別。淬透性乃是鋼本身所固有的特性，對于一種鋼，它是確定的，可用于不同鋼種之間的比較。而實際工件的有效淬硬深度，它除了取決于鋼的淬透性外，還與鍛件的形狀、尺寸及采用的冷卻介質(zhì)等外界因素有關(guān)。(2)中山20合金結(jié)構(gòu)鋼鋼的淬透性與淬硬性是兩個不同的概念，淬硬性是指鋼淬火后能達(dá)到的最高硬度，它主要取決于馬氏體的含碳量。

當(dāng)前，世界各國紛紛將中山20合金結(jié)構(gòu)鋼增材制造作為未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新增長點，力爭搶占未來科技和產(chǎn)業(yè)制高點。我國增材制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展階段已從研發(fā)轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，新設(shè)備、新技術(shù)、新材料、新應(yīng)用程序不斷推陳出新，越來越多的企業(yè)將增材制造作為產(chǎn)業(yè)升級和技術(shù)轉(zhuǎn)型的方向。中山20合金結(jié)構(gòu)鋼增材制造技術(shù)是采用材料逐漸累加的方法制造實體零件，相對于傳統(tǒng)的材料去除——切削加工技術(shù)，是一種“自下而上”的制造方法。關(guān)橋院士提出了“廣義”和“狹義”增材制造的概念，“狹義”的增材制造是指不同的能量源與CAD/CAM技術(shù)結(jié)合、分層累加材料的技術(shù)體系；而“廣義”增材制造則以材料累加為基本特征，以直接制造零件為目標(biāo)的大范疇技術(shù)群。

H13鋼是使用最廣泛和最具代表性的熱作模具鋼種，它的主要特性是：（1）中山20合金結(jié)構(gòu)鋼具有高的淬透性和高的韌性；（2）中山20合金結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)良的抗熱裂能力，在工作場合可予以水冷；（3）具有中等耐磨損能力，還可以采用滲碳或滲氮工藝來提高其表面硬度，但要略為降低抗熱裂能力；（4）因其含碳量較低，回火中二次硬化能力較差；（5）在較高溫度下具有抗軟化能力，但使用溫度高于540℃（1000℉）硬度出現(xiàn)迅速下降（即能耐的工作溫度為540℃）；（6）熱處理的變形??；（7）中等和高的切削加工性；（8）中等抗脫碳能力。更為令人注意的是，它還可用于制作航空工業(yè)上的重要構(gòu)件。