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合金元素在模具钢中有哪些应用?

合金元素在模具钢中有哪些应用?
模具钢中的合金元素,*常用的有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒,钛,铌、

硼、铝等;


合金元素在模具钢中有哪些应用?

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。


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**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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