GP240GH 1.0625 GP280GH 1.6220 G20Mn5 SCPH1 日本 SCPH2 SCPL1 俄罗斯 20г480～640 480～620 500～650 ≥410 ≥480 ≥450 ≥540 280 22 20 22 21 19 21 18 室温 -30 -40 -45 -60 40 27 35 27 14 16 QT N QT N QT 淬火和回火 300 205 245 245 300 35 35 35 25 18 лRm反映材料抗大塑性变形能力，Rm越高抗破断能力越高。Re抗小变形能力，越高使用性能越高，A、Z是材料塑性变形的能力，其值越高塑性越好，不易脆断。Akv为材料的抗冲击载荷能力，低温Akv高，冷脆性小。在足够的A、Z和Akv（高、低温）条件下，Rm越高，Re也越高，即使用性能越高。Rm不设上限，有利于挖掘材料潜力满足工业生产对金属材料性要求越来越高的发展需要，生产出更多高强度等级材料。
2、提高硬度即提高Rm或不设上限有利于提高Re和低温Akv：
随着压力容器工业发展和使用要求，客户对力学性能有超出标准的要求，如某公司WCC根据零件不同要求Re≥276、303、324或372Mpa四个等级，均高于标准≧275Mpa。某公司要求WCB钢在-29℃下，Akv≧27J、1.0619钢，在-20℃下，Akv≧27， LCC-46℃≧27J、CF8M - 196℃ Akv≧58J AVG≧80J。更有甚者LCC-46 Akv≧33J，远高于-46℃ Akv≧16J AVG≧20J的美标。客户超出标准的事例屡见不鲜。为满足客户要求，从化学成份和热处理两方面着手提高材料的力学性能。
正火是WCB、1.0619推荐的热处理工艺之一，但正火后硬度低。20、20Mn钢930℃正火后不同的直径的硬度如下[1]：
20和20Mn钢930℃正火后不同直径的硬度 表2
钢号 D∕HB 20 20Mn 12 131(491) 143(524) 25 131 143 50 126(471) 137(513) 100 121(451) 131 注：括号内数值是按硬度、强度换算表查出的Rm值
WCB和1.0619即ZG20和ZG20Mn。我公司工件装在边长500六边形高1000的筐中加热，整筐风扇冷却。9炉插放在3/4h（筐高）筐边试棒和放筐中心1/4、2/4和3/4h的试棒的力学性能见表3.。从表3可以看出，正火后Rm为500～540Mpa，不高，ReL远高于标准250Mpa，A、Z也合格，
试样放在筐里不同位置（同炉）对正火和调质后力学性能的影响 表3
试样热处理 炉号 1 N（正2 3 1～3 4 5 平均 QT（淬火+回火） 火）风冷 534 528 619 594 308 295 400 392 25.0 26.0 25.0 26.0 35 38 60 67 -29 -29 -29 -29 32、37、38 46、50、58 62、73、74 36 38 51 70 151 138～151 179 178 532 293 25.5 38 -29 42、43、45 43 142 517 283 280 42 Rm（Mpa） ReL（Mpa） A（%） Z（%） 温度℃ -29 冲击试验Akv( J) AVG( J) HB 备注 筐中心线距离筐底3/4高度处 试样放在筐中心线距离筐底2/4高度处 试样放在筐中心线距离筐底1/4高度处 试样放在筐中心线距离筐底3/4高度处 试样放在筐中心线距离35、35、35 35 138 29
筐底2/4高度处 6 4～6 1～3 平均 N冷风 QT 602 605 500～540 /519 570～600 /582 567～600 583 400 397 300～315 /310 355～400 /378 370～400 387 30.0 27.0 25.5～30.5 /29.0 23.5～27.5 /25.0 29.0-31。30.5 62 63 46～55 /50 51～68 /57 49～69 61 -29 -29 -29 94、96、98 22～37 96 72 25～30 /28 185 178～185 135～151 163～185 164～168 试样放在3/4高度处的筐边位置，正火拉伸9炉，冲击2炉 试样放在筐中心线距离筐底1/4高度处 4～6 QT 注：1～6炉成份不同，表下三行同上不同炉热处理。AVG-三个试样冲击功平均值
加热和冷却好的筐边比筐内试棒性能好。筐内Z为35～42%，同标准35%相等或稍高，有疏松等影
响，极易不合格。正火有时-29℃ Akv<27J，达不到客户要求。正火时工件放置位置对性能影响较大。通过1～3炉QT和N热处理后性能对比（见表3），QT的Rm、ReL和Z明显高于N，ReL和Z，分别提高了28.1%和50%。4～6炉放置筐内不同位置的试棒经QT和以前处理的力学性能情况也见表3。放在筐里不同位置试棒机械也明显高于正火处理。由于淬火时，淬火槽同时喷高压空气和水，槽下四周管孔喷水，搅动力大，工件表面水流相对速度加快，提高工件冷却速度，筐内部冷却速度也快，筐里外试棒性能差别不大。筐下部冷却速度快，往上逐渐降低-29℃ Akv也逐渐降低。下部 6号炉AVG(三个试样平均值）96J，仅次于我公司最高的98J。为保证工件的力学性能，大件和工件堆放热处理时，正火是不可取的。水冷正火的调质处理可获得较少的铁素体、较多细小均匀珠光体、托氏体和有时其他不平衡组织，经高温回火可获得较高的低温Akv和抗拉力学性能。
实际生产36炉LCC、1.6220和39炉WCB、1.6019,Rm>605Mpa力学性能统计表分别见表4和表5图2、1。
LCC、1.6220， Rm≧605 Mpa 实测力学性能统计表 表 4 NO. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Rm（Mpa） 695 675 660 660 660 655 650 645 645 640 640 650 635 634 630 630 625 625 621 ReL（Mpa） 550 520 490 485 475 485 480 495 460 475 470 485 475 450 455 440 455 440 438 A(%) 25.5 27.0 24.0 23.5 24.5 25.5 25.0 25.5 24.5 26.5 30.5 23.5 25.0 24.0 27.0 28.5 25.5 25.5 25.5 Z(%) 60 68 49 53 56 59 56 67 58 55 62 53 63 58 60 61 62 64 58 AVG (- 46℃ )J 95 81 53 59 60 63 51 65 55 86 51 59 57 65 65 68 72 66 73 HB 207 176 196 192 173 190 197 188 183 201 186 194 181 195 182 186 209 197 194 备注 工件已再回火 ＂ ＂ ＂ ＂ 1.6220 ＂ 1.6220 1.6220 1.6220 30
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 LCC 1.6220
620 620 612 611 610 614 610 610 626 605 605 605 605 605 485-655 500-650 450 405 433 435 435 441 425 425 449 445 445 430 425 428 26.0 27.5 27.0 25.5 25.0 25.5 26.0 27.0 25.5 29.5 26.0 25.5 26.5 26.5 68 65 56 62 64 54 60 59 61 67 69 66 63 63 80 68 67 60 60 57 59 59 69 69 58 71 73 105 97 84 78 176 196 188 190 213 190 192 182 196 187 174 183 177 185 181 170 173 1.6220 1.6220 1.6220 1.6220 1.6220 1.6220
客户要求27J ≧275 ≧300 ≧22 ≧22 ≥35 ≧20（27） ≧27（-40℃）
WCB、1.0619 Rm≧605Mpa力学性能统计表 表5 NO. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Rm（Mpa） 675 665 660 660 645 640 635 635 635 635 630 630 630 625 625 620 620 620 615 615 615 615 615 ReL（Mpa） 500 445 480 545 400 410 445 405 420 425 440 430 455 420 430 465 400 390 425 400 405 385 400 A（%） 25.5 25.5 24.0 26.5 25.0 25.0 24.5 25.0 26.0 26.5 26.0 26.0 30.0 25.0 25.0 23.5 24.0 28.0 29.0 26.5 24.5 31.0 26.0 Z（%） 59 65 53 69 65 62 58 59 66 64 56 62 62 64 63 61 57 66 67 62 61 62 63 AVG（-29℃） J 65 61 51 57 51 53 94 51 60 58 58 63 79 57 63 98 62 56 74 77 53 60 70 HB 179 195 193 199 181 173 194 197 190 170 185 178 172 192 174 185 200 187 185 186 178 173 173 备注 1.0619 1.0619 1.0619 1.0619 1.0619 31
24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 WCB 1.0619 615 610 610 610 610 610 605 605 605 605 605 605 605 605 605 605 485～655 420～600 435 380 410 390 415 405 390 390 400 385 405 400 405 400 410 400 ≥250 ≥240 25.5 25.5 27.5 29.5 27.0 25.0 26.5 25.5 25.5 27.0 25.5 24.5 26.0 26.5 31.0 30.5 ≥22 ≥22 62 62 60 65 71 62 64 66 66 65 67 61 66 60 66 62 ≥35 64 58 55 61 55 71 94 66 69 75 70 72 70 69 63 96 ≥27 ≥27 (-20℃ ) 179 194 181 189 185 172 183 183 174 176 179 176 173 174 175 185 1.0619 1.0619 1.0619 冲击值为客户要求 注：Rm强度超标的工件重新回火后符合标准
从表4和图2可以看出，LCC和1.06220 Rm 605Mpa～695Mpa同样具有高的强塑性和低温冲击功。LCC Rm 695Mpa时，ReL最高550Mpa、A 25.5%、Z 60%、-46℃ AVG95J、HB207，AVG仅次于1.6220的97J和LCC的105J。≧170HB（换算强度Rm=600Mpa） AVG>50J的频次也明显高于<50J的频次，3炉≥90J、5炉≧80J,13炉≧70J和32炉≥60J﹙≤70J,和≥60J，数量均同上一级不叠加﹚,均在此硬度范围。说明提高硬度>170HB,有利于提高Rm、ReL和低温Akv。也说明回火温度不是越高越好,我们生产试验证明,LCC、WCB有最佳回火温度，LCC比后者高20℃(WCB≤0.25％C、≤1.00％Mn控制成分条件下﹚。图2中低温Akv≧86J4炉100％和≧60J基本全是 按最佳回火温度回火﹙WCB一样，最高、较高按最佳温度回火﹚。680℃回火[2][3]回火温度偏高，回火硬度不高，低温Akv也不高。LCC和1.6220也应取消上限控制。
从表5可以看出WCB和1.0619在605～675Mpa时有高的ReL 380～545Mpa和高的低温冲击平均值，-29℃ AVG 51～98J，max AVG 98J就是1.0619，超出WCB Rm上限655Mpa到675Mpa，强塑韧性仍很高，AVG 51-65J。从表5和图1可以看出WCB和1.0619，AVG最高94、98J。≥170HB：4炉90J、2炉≧80J、25炉≧70J，44炉≧60J，AVG≧50J的频次明显高于≦50J。硬度高的冲击功也高。因Mn低，淬火和回火硬度比LCC和1.6220要低，低硬度范围频次增加。虽1.0619除Mn上限1.20%高于WCB的1.00%外，其它成份差不多。实际生产. 1.0619同WCB同时生产一样范围控制Mn， 实际0.18-0.22%C、0.75-1.00%Mn所以WCB和1.0619成份一样。表中性能也代表1.0619性能。LCC代表1.0619钢1.00-1.20%Mn时，即我们生产的1.6220能达到的力学性能，性能更高。1.0619,Rm上限为600Mpa，不符合对钢材综合性能﹙强度、低温韧性等）要求越来越高的发展需要，影响钢材力学性能充分发挥，限制钢材潜力的充分开发。Rm＞600Mpa综合性能潜力很大，因条件和时间关系，其上限还不能确定。试验证明加0.20%Mo的20MnMo钢，Rm760Mpa、Rel635Mpa、A22.5％、Z59％、-60℃Akv57-61J、AVG59,HB229，Rm还能进一步提高。把高力学性能，达到高一级强度等级即1.0625或1.00-1.20%Mn时达到1.6220性能水平的产品视为不合格是没道理，不合理的，中国新标WCA、WCB和WCC不设上限是合理的，实际生产大量数据证明其科学性。
3、合适的热处理可使材料达到上一级强度等级性能：
美标高温压力容器钢牌号为WCA、WCB和WCC，Re为205、250和275Mpa三个强度等级，
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