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压铸模具钢中各种合金元素的作用

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压铸模具钢中各种合金元素的作用

发布日期:2017-07-31 14:16 来源:http://www.nbszmj.cn 点击:

      模具钢中的合金元素,最常用的有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒,钛,铌、硼、铝等;以下将分别说明它们在钢中的作用:


      1、硅在钢中的作用:

      (1)提高钢中固溶体的强度和冷加工硬化程度使钢的韧性和塑性降低。

      (2)硅能显著地提高钢的弹性极限、屈服极限和屈强比,这是一般弹簧钢。

      (3)耐腐蚀性。硅的质量分数为15%一20%的高硅铸铁,是很好的耐酸材料。含有硅的钢在氧化气氛中加热时,表面也将形成一层SiO2薄膜,从而提高钢在高温时的抗氧化性。

      (4)缺点:使钢的焊接性能恶化。(关注微信公众号:材料科学与工程)


      2、锰在钢中的作用:

      (1)锰提高钢的淬透性。

      (2)锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。

      (3)锰对钢的高温瞬时强度有所提高。

      

      锰钢的主要缺点是:

      (1)含锰较高时,有较明显的回火脆性现象。

      (2)锰有促进晶粒长大的作用,因此锰钢对过热较敏感t在热处理工艺上必须注意。这种缺点可用加入细化晶粒元素如钼、钒钛等来克服。

      (3)当锰的质量分数超过1%时,会使钢的焊接性能变坏(关注微信公众号:材料科学与工程)。

      (4)锰会使钢的耐锈蚀性能降低。

 


      3、铬在钢中的作用:

      (1)铬可提高钢的强度和硬度。

      (2)铬可提高钢的高温机械性能。

      (3)使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性。

      (4)阻止石墨化。

      (5)提高淬透性。

      缺点:①铬是显著提高钢的脆性转变温度;②铬能促进钢的回火脆性。


      4、镍在钢中的作用:

      (1)可提高钢的强度而不显著降低其韧性。

      (2)镍可降低钢的脆性转变温度,即可提高钢的低温韧行。

      (3)改善钢的加工性和可焊性。

      (4)镍可以提高钢的抗腐蚀能力,不仅能耐酸,而且能抗碱和大气的腐蚀。


      5、钼在钢中的作用:

      (1)钼对铁素体有固溶强化作用。

      (2)提高钢热强性

      (3)抗氢侵蚀的作用。

      (4)提高钢的淬透性。

      缺点:钼的主要不良作用是它能使低合金钼钢发生石墨化的倾向。


      6、钨在钢中的作用:

      (1)提高强度。

      (2)提高钢的高温强度。

      (3)提高钢的抗氢性能。

      (4)是使钢具有热硬性;因此钨是高速工具钢中的主要合金元素。

      

      7、钒在钢中的作用:

      (1)热强性。

      (2)钒能显著地改善普通低碳低合金钢的焊接性能。


      8、钛在钢中的作用:

      (1)钛能改善钢的热强性,提高钢的抗蠕变性能及高温持久强度。

      (2)并能提高钢在高温高压氢气中的稳定性。使钢在高压下对氢的稳定性高达600℃以上,在珠光体低合金钢中,钛可阻止钼钢在高温下的石墨化现象。因此,钛是锅炉高温元件所用的热强钢中的重要合金元素之一。


      9、铌在钢中的作用:

      (1)铌和碳、氮、氧都有极强的结合力,并与之形成相应的极为稳定的化合物,因而能细化晶粒,降低钢的过热敏感性和回火脆性。

      (2)有极好的抗氢性能。(关注微信公众号:材料科学与工程)

      (3)铌能提高钢的热强性。


      10、硼在钢中的作用;

      (1)提高钢的淬透性。

      (2)提高钢的高温强度。强化晶界的作用。


      11、铝在钢中的作用:

      (1)用作炼钢时的脱氧定氮剂,细化晶粒,抑制低碳钢的时效,改善钢在低温时的韧*,特别是降低了钢的脆性转变温度;

      (2)提高钢的抗氧化性能。曾对铁铝合金的抗氧化性进行了较多的研究;4%AI即可改变氧化皮的结构,加入6%A1可使钢在980C以下具有抗氧化性。当铝和铬配合并用时,其抗氧化性能有更大的提高。例如,含铁50%一55%、铬30%一35铝10%一15%的合金,在1400C高温时,仍具有相当好的抗氧化性。由于铝的这一作用,近年来,常把铝作为合金元素加入耐热钢中。(关注微信公众号:材料科学与工程)

      (3)此外,铝还能提高对硫化氢和V2O5的抗腐蚀性。

      缺点:①脱氧时如用铝量过多,将促进钢的石墨化倾向。②当含铝较高时.其高温强度和韧性较低。



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