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合金模具钢中合金元素的首要意图及效果
发布时间:2021-08-27 14:54
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  合金模具钢中合金元素的首要意图及效果

  

  合金钢模具钢中参加合金元素的意图及效果㈠合金钢模具钢中为什么参加很多的合金元素?都参加哪些合金元素?参加很多的合金元素能够改进模具钢原有的性能譬如改进强耐性、添加淬透性、添加耐磨与耐蚀性、进步热安稳性、改进切削加工工艺性等,使模具钢更能满足模具的运用要求。

  

  合金模具钢中所加的合金元素有:

  

  ①第二周期B、C、N;

  

  ②第三周期Si、Al、P、S;

  

  ③第四周期V、Cr、Ti、Mn、Co、Ni、Cu;④第五周期Y、Zr、Nb、Mo;

  

  ⑤第六周期La族、Ta、W。

  

  根据合金元素与C的亲和力的巨细,合金模具钢中参加的合金元素可分为四类:

  

  ①强碳化物构成元素,如Ti、Zr、Nb、V;

  

  ②中强碳化物构成元素,如W、Mo、Cr;

  

  ③弱碳化物构成元素,如Mn;

  

  ④非碳化物构成元素,如Ni、Si、Al、Co、Cu、P、S、N

  

  合金模具钢中参加合金元素的意图是什么?合金模具钢实质上是在优质或高档优质碳钢的基础上参加合金元素构成的。

  

  参加合金元素的意图有这些:

  

  ⒈进步模具钢的淬透性,添加模具钢的硬化层深度;

  

  ⒉构成很多的合金碳化物,作为模具钢中的强化相,添加模具钢的强度、硬度与耐磨性;

  

  ⒊细化晶粒,进步模具钢的强度与耐性;

  

  ⒋固溶于基体安排中,起固溶强化效果;

  

  ⒌脱溶于基体安排,起沉积强化效果;

  

  ⒍消除或下降模具钢的回火脆性;

  

  ⒎固溶于基体安排中,进步模具钢的热安稳性和回火安稳性;

  

  ⒏改进模具钢的耐蚀性及抗高温氧化性;

  

  ⒐下降模具钢的淬火变形,保持钢件的尺寸安稳;

  

  ⒑改进切削加工工艺性。

  

  合金模具钢的合金元素首要起什么效果?

  

  合金元素所起的效果有以下几个方面。

  

  ⒈对临界点的影响Mn、Co、Ni、C、Cu、N等元素合A3温度下降,A4温度升高;V、Cr、Ti、Mo、W、Al、P、Sn、Sb、As、B、Zr、Nb、Ta、S、Ce等元素使A3温度升高,A4温度下降。

  

  ⒉对铁-碳合金临界点的影响Mn、Ni、C、Cu、N等元素使铁碳相图中的S点和E点向下并向左移,A3线(GS线)也向下移(Co除外);V、Cr、Ti、Mo、W、Al、P、Sn、Sb、As、B、Zr、Nb、Ta、S、Ce等元素使S点和E点上升并向左移。

  

  ⒊与模具钢中晶体缺陷的相互效果一些合金元素与晶界结合,构成晶界偏聚;与位错结合构成柯垂耳气团。对钢的安排及性能发生影响,如发生晶界强化、呈现晶界脆性、呈现晶间腐蚀等。

  

  ⒋对C、N构成碳化物、氮化物Ti、Zr、Nb、V为强碳化物构成元素,W、Mo、Cr为中强碳化物构成元素,Mn为弱碳化物构成元素;Ti、Zr、Nb、V为强氮化物构成元素,W、Mo为中强氮化物构成元素,Cr、Mn、Fe为弱氮化物构成元素。碳化物与氮化物作为钢安排中的强化相,起到进步强度、硬度与耐磨性以及细化晶粒的效果。

  

  ⒌固溶于基体安排中起固溶强化效果碳化物构成元素Ti、Zr、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn等与非碳化物构成元素Ni、Si、Al、Co、Cu、P、S、N等,在高温时能固溶于奥氏体中,相变后遗留固溶于室温安排中,对基体安排起固溶强化效果。

  

  ⒍对C曲线影响非碳化物构成元素Ni、Si、Al、Cu以及弱碳化物构成元素Mn等使C曲线右移而不改动曲线形状。Co使C曲线左移。碳化物构成元素W、Mo、Cr、V等不仅使C曲线右移并且使其形状改动为具有上、下两面三刀个“C”形曲线。进步临界点的元素如Si、Al、Co、Cr、Mo、W、V等使C曲线的“鼻子”向上移动,下降临界点的元素如Mn、Ni、Cu等则使C曲线的“鼻子”向下移动。

  

  ⒎对奥氏体化的影响合金元素的参加进步了钢奥氏体化温度和延长了奥氏体化的时间。Al、Ti、Nb、V元素激烈阻挠了奥氏体晶粒长大,W、Mo中等阻挠奥氏体晶粒长大,C、P、Mn(高碳时)促进奥氏体晶粒长大。

  

  ⒏合金元素对过冷奥氏体改动影响Ti、Nb、V、W、Mo等强和中强碳化物构成元素激烈推延珠光体改动,推延贝氏体改动较少;升高珠光体改动温度规模,下降贝氏体改动温度规模,明显呈现珠光体和贝氏体两条C曲线。铬和锰等中、弱碳化物构成元素激烈推延珠光体改动,推延后者更明显,因此呈现了另一种两条C曲线形式。非碳化物构成元素铝和硅都添加过冷奥氏体的安稳性,而推延贝氏体改动更激烈。镍激烈推延珠光体改动,钴下降过冷奥氏体的安稳性。但镍和钴不改动碳钢C曲线的形状。钢中晶界偏聚激烈的元素如硼、磷、稀土等元素使先共析铁素体改动明显推延,对珠光体和贝氏体改动推延较弱,但不改动碳钢C曲线的形状。

  

  ⒐对马氏体改动的影响大都合金元素使马氏体点MS下降,其间Cr、Mn、Ni元素的效果***强。只要Al、Co元素是进步马氏体点MS的,Si元素则影响不大。

  

  ⒑对回火安排改动的影响大都合金元素推延马氏体在第二阶段的分化,阻挠碳化物的分化和聚集,升高残余奥氏体的分化温度,改进钢的回火安稳性。一起合金元素也催了二次硬化、二次淬火现象。

  

  ⒒对工艺性的影响参加很多的合金元素促进钢内部发生很多的共晶碳化物,给铸造添加了难度,经切削加工制造了困难,给热处理带来了扎手的难题,给焊接造成了难以实现的困难。模具钢中参加Pb、Ca、S、Se元素,却能改进模具钢的切削加工工艺性。

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