合金的钢性如何在模具中作用

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合金的钢性如何在模具中作用

2021-11-23    来源:    作者:河北振桐机械制造有限公司  浏览次数:769返回列表
模具钢的性能主要由冶炼工艺技术和合金成分配比决定,本文只是简单介绍合金元素的通常作用,但实际应用中,远较此复杂,合金元素的组合将产生不同的结果,可相互作用也有可能起到反作用,而对合金含量的配比亦十分重要。
1.碳(C)
可提升模具钢的屈服点和抗拉强度,以及冷脆性和时效敏感性,但是塑性和冲击性降低。含碳量超过0.23%,模具钢的焊接性能降低。因此用于焊接的低合金结构钢含碳量一般不超过0.20%。高含碳量会降低钢的耐大气腐蚀能力。
2.硅(Si)
在模具钢冶炼中硅常作为还原剂和脱氧剂,一般镇静钢含有0.15-0.30%的硅。硅含量超过0.50-0.60%算合金元素,硅能显著提高钢的弹性极限、屈服极限和抗拉强度,为弹簧钢主要合金元素。模具钢中加入1.0~1.2%的硅,强度可提高15~20%。硅和钼、钨、铬配合,可有效提高耐蚀性及抗氧化的作用。含硅1%以上的低碳钢,具有极高的导磁率,常用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能.
3.锰(Mn)
锰常用作脱氧剂和脱硫剂。锰可提纲模具钢的韧性、强度及淬透性,改善钢的热加工性能。含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能,含猛较高时,将造成钢回火脆性。
4.磷(P)
磷是钢中有害元素,造成钢的冷脆性,降低焊接性能、塑性、冷弯性能。通常模具钢中含磷量小于0.045%。
5.硫(S)
硫在通常情况下也是有害元素。使模具钢产生热脆性,降低韧性、耐蚀性、焊接性,在锻造和轧制时造成裂纹,通常要求硫含量小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性。
6.铬(Cr)
铬能显著提高耐蚀性、强度、硬度及高温机械性能,是不锈钢、耐热钢的重要合金元素。铬会促进回火脆性。
7.镍(Ni)
镍能提高模具钢的强度,而不影响塑性和韧性。此外,镍对模具钢的耐蚀能力有重要作用。镍属较稀缺的资源。
8.钼(Mo)
钼能使晶粒细化,提高淬透性、高温强度和抗蠕变能。结构钢中加入钼,能提高机械性能,抑制合金钢回火脆性。
9.钒(V)
钒是优良放入脱氧剂。钒可细化组织晶粒,提高模具钢的强度、韧性、焊接性能。
10.钨(W)
钨是贵合金元素。钨与碳形成碳化钨,有很高的硬度、耐磨性以及高温性能。
11.铌(Nb)
铌和碳、氮、氧都有极强的结合力,可细化晶粒,降低钢的过热敏感性及回火脆性,提高热强性、耐大气腐蚀性及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力,并可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌,可防止晶间腐蚀现象。
12.钛(Ti)
钛是强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密,细化晶粒,降低时效敏感性和冷脆性。改善钢的热强性,提高抗蠕变性能及高温持久强度。在Cr18Ni9奥氏体不锈钢中加入适量的钛,可避免晶间腐蚀。
13.钴(Co)
钴是稀有贵重金属,常用于热作钢和磁性材料。
14.铜(Cu)
铜能提高强度和韧性,特别是大气腐蚀性能。缺点是容易造成热脆,铜含量超过0.5%塑性显著降低。
15.铝(Al)
铝是常用的脱氧剂。加入少量的铝,可细化晶粒,提高冲击韧性、抗氧化腐蚀性,铝与铬、硅配合,可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的高温性能及焊接性能。
16.硼(B)
钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能,提高强度、淬透性。
17.氮(N)
氮能提高钢的强度、低温韧性和焊接性,增加时效敏感性。
18.稀土元素
钢中加入稀土元素,可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质,从而改善了钢的各种性能。

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