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澳铁浅谈合金元素在模具钢材中的作用


大家都知道,占钢总产量80%左右的碳素钢,是基本的东莞模具钢材。它种类多样化,生产效率高,价格合理,通过不同的热处理后,可获得不同的力学性能,因此得到了极广泛的应用。但碳素钢的强度及淬透性低、热硬性差,耐磨、耐蚀和耐热等性能也都比较低。况且,工业的发展特别是国防、交通运输、石油和化工等工业的发展,对材料提出了更高的要求,因而使用领域受到限制。为了改善碳素钢的力学性能、工艺性能或某些特殊的物理、化学性能,在冶炼时,有选择地向钢液中加入一些合金元素,SKD11模具钢如锰、硅、铬、镍、铝、钨、钒、钛、铌、锆、稀土元素等,这类钢就统称为合金钢。模具钢材是合金钢中的一种。

 

㈠、碳素钢用途的局限性


⑴ 淬透性低


一般情况下,碳钢淬火要求水冷,它水淬的最大淬透直径为15~20MM,因此在制造大尺寸和形状复杂的零件时,不能保证性能的均匀性和几何形状不变。


⑵ 强度和屈强比较低


强度低使工程结构和设备笨重。A3钢的σS≥240MPA,而低合金结构钢16MN的σS≥360MPA。屈强比低说明强度的有效利用率低。40碳钢的σS/σB为0.43,而合金钢35CRNI3MO的σS/σB可达0.74。


北京赛车 ⑶ 回火稳定性差


由于回火稳定性差,碳钢在进行调质处理时,东莞模具钢材为了保证较高强度而回火温度应低些时,韧性又偏低;为了保证较好韧性而回火温度应高些时强度又偏低,所以碳钢的综合机械性能很难提高上去。


⑷ 不能满足某些特殊性能的要求


碳钢在抗氧化、耐腐蚀、耐热、耐低温、耐磨以及特殊电磁性能等方面往往较差,不能满足特殊使用要求。


为了解决上述问题,在碳钢中特意加入合金元素,以弥补以上不足之处。


㈡、合金元素在模具钢材中的作用


合金元素在模具钢材中的作用非常复杂,到目前为止对它的认识还很不全面。


下面着重分析合金元素与铁和碳的作用、东莞模具钢材对铁碳相图的影响规律。


⒈合金元素与铁和碳的作用


合金元素加入钢中,主要与铁形成固溶体,或者与碳形成碳化物,少量存在于夹杂物(如


氧化物、氮化物、硫化物及硅酸盐等)中,东莞模具钢材在高合金钢中还可能形成金属间化合物。


⑴ 溶入铁中


几乎所有合金元素(除PB外)都可与铁形成合金铁素体或合金奥氏体。按照合金元素对α?FE或γ?FE的作用,可将它们分为两大类。


北京赛车   ①扩大γ相区元素亦称奥氏体稳定化元素,主要是MN、NI、CO、C、N、CU等。


它们使相图中N点下降,G点上升,从而扩大γ相的存在范围。其中NI、MN等元素加入到一定量后,可使G点降到室温以下,使α相完全消失,它们称为完全扩大γ区的元素。另外一些元素如C、N和CU等,虽扩大γ相区,但不能将其扩大到室温,所以它们称为部分扩大γ区的元素。


  ②缩小γ相区元素亦称F稳定化元素,主要有CR、MO、W、V、TI、AL、SI、B、NB、ZR等。它们使G点上升,N点下降(CR例外,CR含量小于7%时,G点下降;大于7%后G点迅速上升),从而缩小γ相存在范围,使F稳定区域扩大。其中CR、MO、W、V、TI、AL、SI等元素超过一定含量时,G点与N点重合,使γ相区被封闭,这时合金在固态范围内一直处于单相α相状态,它们称为完全封闭γ区的元素。另外一些元素,如B、NB、

目前,国内模具钢产量已达40万吨左右,但因品种、质量等原因,国产模具钢还不能满足要求,每年模具行业仍需大量从国外进口模具钢,估计约在8万吨左右。而东莞市澳铁模具钢材有限公司www.ssmmhzp.com开拓了东莞模具钢材,的先河。致力成为珠三角地区最大的模具钢材供应商。

 

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