20crMnTi鋼作為低碳馬氏體用鋼，經淬火低溫回火后,在獲得髙強度的同時，比優質碳素鋼有更好的塑性、軔性的配合，其冷脆傾向較小，低溫沖擊值髙，綜合機械性能良好，可用以制造中小尺寸的高強度零件。
熱處理工藝不同,特別是不同溫度回火后,鋼材具有不同的組織和性能。
研究表明，該鋼鍛件在200°C回火時其強度與自回火,即淬火態時相近或略有提高，而后隨回火溫度升高強度逐漸增加，至250?300°C回火時強度達到最大值。這主要是因為20CrMnTi等低碳馬氏體類鋼,在200°C以下回火時，由于碳原子偏聚于位錯較之析出碳化物更為穩定，所以僅有碳原子向位錯線附近偏聚而不析出碳化物。此時的組織結構與自回火態時相近，而使性能基本相同。但由于低碳馬氏體鋼的MS點較髙,在淬火過程中有可能在已形成的馬氏體中發生自回火而析出碳化物。
當回火溫度升髙到250?300°C時,除碳原子進一步偏聚外,還將從碳的偏聚區直接析出一碳化物,這些極細小的碳化物還與母相保持共格聯系，由此而造成的結構畸變與位錯釘扎作用增強，而使鋼鍛件的強度提高。此時的顯微組織仍保持板條狀馬氏體的形態。
在回火溫度超過300°C以上回火時，由于自a相中析出了—碳化物并開始逐浙長大，a相基體中的碳已趨于平衡態含量，固溶強化和彌散強化作用減弱,使鋼鍛件的強度又逐漸降低。
20crMnTi鋼鍛件經400°C回火后,在馬氏體板條界析出薄片狀一碳化物。但此時組織仍保持板條狀馬氏體的形態。
如再升高回火溫度,則顆粒狀碳化物將明顯粗化。a相基體已進行回復和再結晶，這時鋼的組織將由等抽的a晶粒和較粗大的—碳化物構成,這種組織的固溶強化作用已消失，對位錯運動的阻力顯著降低,致使鋼的強度進一步降低。
但由于20crMnTi鋼鍛件中的Cr、Ti等強碳化物形成元素的作用，阻礙了碳原子在馬氏體中的擴散和減慢了碳化物微粒的聚焦長大速度.以及推遲了0相的回復、再結晶過程,從而抑制了鋼的硬度和強度的降低,因此使20crMnTi鋼與中碳調質鋼相比,在相同溫度回火條件下仍具有較髙的強度。
20crMnTi鋼鍛件淬火成低碳馬氏體組織后還具有良好的塑性與軔性，且隨
當回火溫度超過400°C以上再升髙回火溫度后,塑性和沖擊軔性均顯著増加。20CrMnTi鋼鍛件在低溫回火或在高溫回火,均具有優良的塑性和軔性。從20CrMnTi鋼鍛件淬火后經250°C回火和經400°C回火后試樣斷口的電鏡微觀形貌，可見其明顯的軔窩特證,表明材料均為韌性斷裂。
結論
(1)20CrMnTi鋼鍛件經淬火和不同溫度回火后,具有良好的綜合力學性能,因此,除在化學熱處理狀態下使用外,還可做為低碳馬氏體鋼制造中小尺寸的髙強度零件。
(2)20CrMnTi鋼鍛件淬火后獲得低碳馬氏體組織，由于自回火現象使該鋼的性能與低溫回火時相近,即具有高強度和良好的塑性與軔性,因而可以在淬火狀態下直接應用。
(3)應用20CrMnTi鋼制造要求髙精度尺寸穩定的零件,在淬火后應進行回火處理。當在250°C進行回火時,將獲得最佳強軔性能配合,如在300~400°C溫度范圍內回火時,則出現回火脆性, 對一般結構零件應設法避免和克服，而對某些兵器零件可用此滿足其特殊性能要求。
