保證零件符合使用條件最基本的是鍛件的組織和機(jī)械性能。而保證鍛件組織和機(jī)械性能合格的主要手段是正確制訂并嚴(yán)格控制鍛造工藝過(guò)程。保定20-40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件組織它包括鍛件的低倍組織和高倍組織。低倍組織用以檢査鍛件的流線分布和判斷鍛件中的各種冶金缺陷。高倍組織包括鍛件在最終熱處理狀態(tài)下的顯微組織、晶粒度、純潔度等項(xiàng)目。保定20-40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件的機(jī)械性能根據(jù)鍛件的不同用途，對(duì)其機(jī)械性能的各項(xiàng)指標(biāo)要求也不同。鍛件的室溫機(jī)械性能，如強(qiáng)度指標(biāo)、塑性指標(biāo)、沖擊韌性、硬度、疲勞強(qiáng)度、斷裂韌性等的要求，將因材料和鍛件用途的不同而不同。

保定20-40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼是能源消耗大戶(hù)，而鍛件熱處理又是鍛件生產(chǎn)中能源消耗大戶(hù)，約占整個(gè)鍛件生產(chǎn)總能耗的30%～35%。我國(guó)每噸模鍛件的能耗約為1.0t標(biāo)煤，與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)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(biāo)煤。保定20-40Cr合金結(jié)構(gòu)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(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，而且能源問(wèn)題又是關(guān)系到一個(gè)國(guó)家能否可持續(xù)發(fā)展的重要問(wèn)題，甚至是關(guān)系到人類(lèi)生存的全球性重大問(wèn)題。所以充分利用鍛造余熱進(jìn)行熱處理，在節(jié)能降耗、提升效率等方面有著顯而易見(jiàn)的優(yōu)勢(shì)，既節(jié)約能源、縮短工藝流程，又保護(hù)環(huán)境。

保定20-40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼模具鋼材5CrMnMo是在中碳鋼的基礎(chǔ)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。保定20-40Cr合金結(jié)構(gòu)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(lèi)似的性能，淬透性稍差·此鋼適于制作要求具有較高強(qiáng)度和高耐磨性的各種類(lèi)型鍛?！ひ箜g性較高時(shí)，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(qiáng)度與耐熱疲勞強(qiáng)度、一定的硬度與耐磨性、良好的韌性鋼與導(dǎo)熱性。

保定20-40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼由于合金元素在回火時(shí)能阻礙鋼中各種原子的擴(kuò)散，因而在同樣溫度下和碳素鋼相比，一般均起到延遲馬氏體的分解和碳化物的聚集長(zhǎng)大作用，從而提高鋼的回火穩(wěn)定性,即提高鋼的抗回火軟化能力,V、W、Ti、Cr、Mo、Si的作用比較顯著，Al、Mn、Ni的作用不明顯。含有較高含量的碳化物形成元素如V、W、Mo等的鋼，在500～600℃回火時(shí)，析出細(xì)小彌散的特殊碳化物質(zhì)點(diǎn)如V4C3、Mo2C、W2C等，代替部分較粗大的合金滲碳體，使鋼的強(qiáng)度不再下降反而升高,即出現(xiàn)二次硬化。保定20-40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼Mo對(duì)鋼的回火脆性有阻止或減弱的作用。

保定20-40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼 WHF法是一種寬砧強(qiáng)力壓下鍛造法(Wide Die Heavy Blow Forging )。WHF法用的是上、下寬平砧，大壓下率，為保證坯料心部的壓應(yīng)力狀態(tài)和足夠的變形，要求砧寬比應(yīng)達(dá)到 0.68～0.77，每次壓下率至少為 20%。保定20-40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼的這種方法主要著眼于心部的大變形，其心部的變形比用普通平砧拔長(zhǎng)要大得多，對(duì)消除鋼錠內(nèi)部的縮孔、疏松等缺陷十分有利。同時(shí)由于WHF法坯料變形對(duì)稱(chēng)，容易操作，特別適合于大型水壓機(jī)鍛造，目前在重機(jī)行業(yè)應(yīng)用十分廣泛。

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）保定20-40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼具有高的淬透性和高的韌性；（2）保定20-40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)良的抗熱裂能力，在工作場(chǎng)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(lái)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）熱處理的變形小；（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。