本文研究了20CrMnTi钢渗碳后的强烈淬火工艺。利用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射分析仪和透射电子显微镜等实验设备对各强烈淬火工艺处理的20CrMnTi钢进行显微组织和断口形貌观察;通过智能示波冲击试验机、维氏显微硬度仪和X射线衍射分析仪测定20CrMnTi钢的相关力学性能。分析强烈淬火工艺对组织与力学性能的影响。实验结果显示,20CrMnTi钢经液氮淬火的获得珠光体和铁素体混合组织；经CaCl2水溶液淬火及CaCl2水溶液与液氮分级淬火,材料表面可以获得细小的的马氏体组织。低温回火后,在回火马氏体基体上有相互平行或垂直的针状析出相和弥散分布的颗粒状析出相。经过强烈淬火后的奥氏体晶粒度均获得显著提高,晶粒尺寸明显细化,使材料具备良好的冲击韧性和超高的表面硬度。研究结果表明,在强烈淬火快速冷却过程中,由于热应力和组织应力的共同作用,残余压应力使材料内部过冷奥氏体在马氏体转变之前发生了再结晶转变,原奥氏体晶粒细化,使转变后的马氏体组织更为细小,使材料具有良好的综合性能。回火马氏体基体中弥散分布的析出物为碳化钛,弥散强化作用使材料具有较高的强度。