15CrMo、20CrMo 同屬于國(guó)標(biāo)合金結(jié)構(gòu)鋼（GB/T 3077），是在 Cr 鋼基礎(chǔ)上加入 Mo 元素的中低碳鉻鉬鋼，和你之前問(wèn)的 15Cr、20Cr 相比，高溫強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度、淬透性與回火穩(wěn)定性都顯著提升，多用于中溫承壓、耐熱、調(diào)質(zhì)類部件。下面從成分、性能、熱處理、用途做完整對(duì)比。
一、標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，GB/T 3077）
| 牌號(hào) | C | Si | Mn | Cr | Mo | P | S |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 15CrMo | 0.12～0.18% | 0.17～0.37% | 0.40～0.70% | 0.80～1.10% | 0.40～0.55% | ≤0.035 | ≤0.035 |
| 20CrMo | 0.18～0.24% | 0.17～0.37% | 0.40～0.70% | 0.80～1.10% | 0.40～0.55% | ≤0.035 | ≤0.035 |
關(guān)鍵元素作用
Cr：提高淬透性、抗氧化、高溫強(qiáng)度與耐磨性。 Mo：抑制回火脆性、提升高溫蠕變強(qiáng)度、細(xì)化晶粒，讓鋼材在中溫下長(zhǎng)期使用不易軟化、變形，這是 CrMo 鋼能做耐熱承壓件的核心原因。 兩者唯一的核心差異就是碳含量：15CrMo 更低，偏塑性、焊接性；20CrMo 更高，偏強(qiáng)度、耐磨性。
二、標(biāo)準(zhǔn)力學(xué)性能（熱處理試樣參考）
| 牌號(hào) | 熱處理方式 | 抗拉強(qiáng)度 | 屈服強(qiáng)度 | 斷后伸長(zhǎng)率 | 沖擊功 |
|---|---|---|---|---|---|
| 15CrMo | 正火 + 回火 | ≥440MPa | ≥295MPa | ≥22% | ≥94J |
| 20CrMo | 淬火 + 回火（調(diào)質(zhì)） | ≥885MPa | ≥685MPa | ≥12% | ≥78J |
15CrMo：碳含量低，以正火 + 回火為主，強(qiáng)度中等，塑性、韌性、焊接性突出，側(cè)重耐熱、承壓。 20CrMo：碳含量更高，適合調(diào)質(zhì)處理，強(qiáng)度、硬度明顯高于 15CrMo，可做受力更大的結(jié)構(gòu)件。
三、核心特點(diǎn)與適用路線
1. 15CrMo
屬于低碳鉻鉬耐熱鋼，也是常用的壓力容器用鋼。 塑性、韌性好，焊接性能明顯優(yōu)于 20CrMo，焊前預(yù)熱、焊后熱處理要求相對(duì)友好。 中溫穩(wěn)定性強(qiáng)，長(zhǎng)期在 350～550℃ 工況下使用，抗蠕變、抗氧化能力可靠。 強(qiáng)度不高，不適合做高載荷、高耐磨的傳動(dòng)件，主要走耐熱承壓、管道、容器路線。
2. 20CrMo
屬于中低碳合金調(diào)質(zhì)鋼，兼顧了一定的耐熱性與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。 調(diào)質(zhì)后綜合力學(xué)性能好，強(qiáng)度、疲勞性能、耐磨性都強(qiáng)于 15CrMo。 可用于制造承受中等載荷、有一定溫度的軸類、齒輪、連桿等。 焊接性弱于 15CrMo，焊接時(shí)需要更嚴(yán)格的預(yù)熱與焊后去應(yīng)力處理，避免裂紋。
四、典型應(yīng)用場(chǎng)景
15CrMo
石油、化工、電力行業(yè)的中溫高壓管道、蒸汽管道、換熱器、壓力容器； 鍋爐受熱面部件、汽包、法蘭、管件； 要求高溫穩(wěn)定性、焊接性優(yōu)先、載荷中等的結(jié)構(gòu)件。
20CrMo
汽車、機(jī)床的調(diào)質(zhì)軸、齒輪、蝸桿、連桿、萬(wàn)向節(jié)、螺栓； 石油機(jī)械、礦山機(jī)械中要求一定強(qiáng)度與耐熱性的受力部件； 可以進(jìn)行表面淬火，提升表面耐磨性，用于中等載荷傳動(dòng)件。
五、國(guó)際相近牌號(hào)對(duì)照
| 國(guó)標(biāo) | 美標(biāo) ASTM | 歐標(biāo) EN | 日標(biāo) JIS |
|---|---|---|---|
| 15CrMo | A387 Gr.12 | 13CrMo4‑5 | STBA22 |
| 20CrMo | 4118 | 20CrMo4 | SCM420 |
