20 crmnti acciaio rotondo (GB/T 3077) è definito dai suoi elementi legati: 0,17-0,23% di carbonio (C), 0,17-0,37% silicio (SI), 0,80–1,10% di manganese (MN), 1,00-1,30% cromo (CR), 0,04-0,10% in titanio (ti uguale a 0,0 (P) e inferiore o uguale allo 0,035% di zolfo (S).
Il carbonio (0,17-0,23%) viene mantenuto basso per consentire la carburizzazione profonda, un processo chimico in cui il carbonio aggiuntivo viene diffuso nella superficie - bassa carbonio a bassa base garantisce una distribuzione uniforme del carbonio durante questo trattamento. Il manganese (0,80-1,10%) e il cromo (1,00-1,30%) lavorano insieme per migliorare la difficoltà: il manganese rallenta la formazione di carburo, mentre il cromo forma carburi stabili che rafforzano l'acciaio senza eccessiva fragilità. Il titanio (0,04-0,10%) è un differenziatore chiave: reagisce con il carbonio per formare carburi di titanio fine (TIC) che perfezionano la struttura del grano, prevenendo la crescita del grano durante la carburizzazione a temperatura alta - (che degrarebbe l'uniformità chimica). Il silicio funge da desossidante e il fosforo/zolfo si limita a ridurre le impurità che potrebbero indebolire l'acciaio durante il trattamento termico.