1、煙臺20#-55#碳素結構鋼可鍛性：具有較低的熱鍛變形抗力，塑性好，鍛造溫度范圍寬，鍛裂冷裂及析出網狀碳化物傾向低。2、退火工藝性：球化退火溫度范圍寬，退火硬度低且波動范圍小，球化率高。3、切削加工性：切削用量大，刀具損耗低，加工表面粗糙度低。4、煙臺20#-55#碳素結構鋼氧化、脫碳敏感性：高溫加熱時抗氧化懷能好，脫碳速度慢，對加熱介質不敏感，產生麻點傾向小。5、淬硬性：淬火后具有均勻而高的表面硬度。6、淬透性：淬火后能獲得較深的淬硬層，采用緩和的淬火介質就能淬硬。7、淬火變形開裂傾向：常規(guī)淬火體積變化小，形狀翹曲、畸變輕微，異常變形傾向低。常規(guī)淬火開裂敏感性低，對淬火溫度及工件形狀不敏感。8、可磨削性：砂輪相對損耗小，無燒傷極限磨削用量大，對砂輪質量及冷卻條件不敏感，不易發(fā)生磨傷及磨削裂紋。

煙臺20#-55#碳素結構鋼模具鋼材5CrMnMo是在中碳鋼的基礎上主要加入Cr、Mn、Mo三元素而研制成的，也可看作把5CrNiMo鋼中的Ni元素由Mn元素取代而形成的。煙臺20#-55#碳素結構鋼的該鋼是熱作模具鋼，除淬透性，耐熱疲勞性稍差外，5CrMnMo鋼具有與5CrNiMo鋼類似的性能，淬透性稍差·此鋼適于制作要求具有較高強度和高耐磨性的各種類型鍛?！ひ箜g性較高時，可采用電渣重熔鋼5CrMnMo鋼中碳含量保持在0.40%~0.60%，可獲得較高的強度與耐熱疲勞強度、一定的硬度與耐磨性、良好的韌性鋼與導熱性。

煙臺20#-55#碳素結構鋼大型鍛件的傳統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，而且內在質量也不斷提高，傳統的制造方式已經難以滿足要求。為了適應高端裝備的需求，實現大型鍛件形質兼?zhèn)涞哪繕?，急需對制造方式進行變革。為此，以傳統鋼錠制造技術提升和新型增材制坯技術開發(fā)為代表的均質化制坯、一體化制造及模鍛化成形等制造方式應運而生。煙臺20#-55#碳素結構鋼大型鍛件是電力、冶金、石化、造船、礦山、航空航天、軍工等裝備（圖1）的基礎部件，其經濟帶動性強，涵蓋面廣，是裝備制造業(yè)產業(yè)鏈上不可缺少的重要一環(huán)。大型鍛件傳統的制造方式是自由鍛造成形，“肥頭大耳”和“傻大黑粗”曾經是大型鍛件的代名詞。

煙臺20#-55#碳素結構鋼5CrMnMo中加入Cr、Mn、Mo元素主要是提高鋼的淬透性，尤其是共同作用時，淬透性提高極大。Cr、Mn、Mo元素可固溶于鐵素體中起固溶強化作用，又可固溶于Fe3C中形成（Fe、Cr、Mo）3C，改善其硬度，提高鋼的耐磨性。Cr、Mn、Mo元素共同作用顯著提高鋼的回火穩(wěn)定性。煙臺20#-55#碳素結構鋼Mo元素可減少回火脆性和細化晶粒。由于Ni元素顯著提高鋼的淬透性、韌性與耐熱疲勞性能，所以5CrMnMo鋼與5CrNiMo鋼相比，雖然強度不降低，但常溫及較高溫度下的韌性和塑性卻降低很多，且淬透性和耐熱疲勞性能也稍低。 另外，5CrMnMo鋼中加入Mn、Mo元素，鋼的過熱敏感性稍大。此外，鋼中存在Cr元素使鋼產生一定的抗氧化性與耐蝕性。

煙臺20#-55#碳素結構鋼是能源消耗大戶，而鍛件熱處理又是鍛件生產中能源消耗大戶，約占整個鍛件生產總能耗的30%～35%。我國每噸模鍛件的能耗約為1.0t標煤，與國外工業(yè)發(fā)達國家相比，存在很大差距，例如日本每噸模鍛件的能耗約為0.515t標煤。煙臺20#-55#碳素結構鋼的鍛件能耗約占鍛件成本的8%～10%，降低能耗不僅可以降低鍛件生產成本，提高企業(yè)經濟效益，而且能源問題又是關系到一個國家能否可持續(xù)發(fā)展的重要問題，甚至是關系到人類生存的全球性重大問題。所以充分利用鍛造余熱進行熱處理，在節(jié)能降耗、提升效率等方面有著顯而易見的優(yōu)勢，既節(jié)約能源、縮短工藝流程，又保護環(huán)境。

煙臺20#-55#碳素結構鋼鍛造余熱正火(退火)是鍛件成形后，當溫度高于Ar3(對亞共析鋼)時，進入正火爐、冷卻箱或退火爐內進行正火或控制冷卻，得到正火組織。煙臺20#-55#碳素結構鋼由于鍛造加熱溫度高，采用此方法處理后鍛件的晶粒較粗，一般用于預備熱處理，不適用對于晶粒度有較高要求的鍛件。同時，處理后得到的組織為珠光體+鐵素體平衡組織，粗晶粒在后續(xù)熱處理中不存在組織遺傳，晶粒可重新細化。