解答一下影响模具钢性能的因素有哪些？

　　

　　模具钢大家都很熟悉。在生活中经常看到模具钢有广泛的用途。不同的模具钢有不同的用途。今天，模具钢小编与大家分享一下影响模具钢性能的因素有哪些。

　　

　　下列因素将影响钢的性能:

　　

　　1.化学组成

　　

　　普通碳钢含有多种化学成分，除铁外，还有碳、硅、

　　

　　锰、硫、氧、磷等。虽然它们的含量不高，但对钢材的物理力学性能会有很大的影响。

　　

　　(1)碳:对于普通碳钢来说，碳是除铁以外更重要的元素，它直接影响钢的强度、塑性和延性。随着碳含量的增加，钢的强度逐渐增加，塑性和韧性相应降低，焊接性也变差。碳是使钢获得强度的主要元素，但含碳量高的钢很少用于钢结构，尤其是焊接钢结构。

　　

　　(2)硫:当钢的温度达到800°C以上时，硫会形成硫化铁，熔化掉，使钢变脆。因此，在焊接或热加工时，可能会导致热裂纹。这种现象称为钢的热脆性。此外，硫还会降低钢的抗冲击性能、疲劳强度和焊接性。

　　

　　(3)磷:磷可以增加钢的强度和耐蚀性，但会严重降低钢的韧性、塑性和焊接性，特别是温度较低时，会使钢变脆。

　　

　　(4)锰:锰是一种脱氧剂，可以在不明显改变钢的塑性的情况下增加钢的强度，还可以去除硫对钢的热脆性。因此，锰是一种有益的成分。

　　

　　(5)硅:硅是一种强脱氧剂，是制造镇静钢的必要元素。当其含量不超过0.2%时，可提高钢的强度，但对塑性、韧性和焊接性的不利影响不明显。

　　

　　(6)氮和氧是钢的有害杂质，氧会使钢变热变脆，氮的影响与磷相似。因此，这两个要素的内容应严格控制在规定范围内。

　　

　　2.冶金缺陷

　　

　　常见的冶金缺陷包括偏析、非金属杂质、裂纹和分层。

　　

　　化学杂质元素在钢中的不均匀分布称为偏析。主要偏析是硫和磷，会使偏析区钢的塑性、韧性和焊接性变差。由于杂质元素含量高，沸腾钢的偏析现象比镇静钢更严重。钢中存在的非金属化合物会使钢变脆。成品钢有时会出现裂纹和分层，因此使用这种钢时应注意。

　　

　　3.温度影响

　　

　　钢的性能随着温度的变化而变化。一般来说，随着温度的升高，钢的强度降低，应变增加。相反，随着温度的降低，钢的强度会略有增加，但塑性和韧性会降低，变脆。在250°C时，钢的抗拉强度略有提高，而塑性降低，所以钢是脆性的，称为蓝脆性。这时钢材是经过热加工的，250？在350℃时，钢会蠕变。

　　

　　当温度低于常温时，随着温度的降低，钢的脆性开始逐渐增大，钢的韧性反映了钢在动态载荷下的性能，即钢吸收机械能和抗断裂的能力。目前，国内外普遍采用冲击试验中V形缺口夏比试样所消耗的冲击能量来测量该材料的冲击韧性。冲击试验消耗的功越大，钢的韧性越好。钢的韧性与温度密切相关。随着温度的降低，钢的冲击韧性降低，存在一个转变温度区。为了防止钢在低温下发生脆性断裂，结构的使用温度应高于钢的转变温度，各种钢的转变温度不同，应通过实验确定。

　　

　　4.残余应力的影响

　　

　　残余应力是一种自平衡应力，是由于加工过程中温度不均匀导致钢材冷却而引起的。不影响构件的承载力，但会降低构件的刚度和稳定性。

　　

　　5.应力集中的影响

　　

　　应力集中表明，截面突变的某些部位会在荷载作用下产生

　　

　　峰值应力，其他部位应力低且分布不均匀。当试样表面不平整且有缺口时，缺口附近的应力水平在轴向载荷作用下很高。

　　

　　6.钢的疲劳

　　

　　材料总会有“缺陷”。在反复载荷的作用下，缺陷处产生一些微小裂纹，然后微小裂纹逐渐扩展为宏观裂纹，试样截面变弱，裂纹根部出现应力集中，使材料处于三维拉应力状态，塑性变形受到限制。当重复载荷达到一定的循环次数时，材料被破坏，出现突然的脆性断裂。钢的疲劳强度取决于应力集中和应力循环次数。