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　　合金模具鋼中合金元素的首要意圖及效果

　　

　　合金鋼模具鋼中參加合金元素的意圖及效果㈠合金鋼模具鋼中為什么參加很多的合金元素？都參加哪些合金元素？參加很多的合金元素能夠改進模具鋼原有的性能譬如改進強耐性、添加淬透性、添加耐磨與耐蝕性、進步熱安穩(wěn)性、改進切削加工工藝性等，使模具鋼更能滿足模具的運用要求。

　　

　　合金模具鋼中所加的合金元素有：

　　

　　①第二周期B、C、N；

　　

　?、诘谌芷赟i、Al、P、S；

　　

　?、鄣谒闹芷赩、Cr、Ti、Mn、Co、Ni、Cu；④第五周期Y、Zr、Nb、Mo；

　　

　?、莸诹芷贚a族、Ta、W。

　　

　　根據(jù)合金元素與C的親和力的巨細，合金模具鋼中參加的合金元素可分為四類：

　　

　?、購娞蓟飿嫵稍兀鏣i、Zr、Nb、V；

　　

　?、谥袕娞蓟飿嫵稍?，如W、Mo、Cr；

　　

　?、廴跆蓟飿嫵稍?，如Mn；

　　

　?、芊翘蓟飿嫵稍?，如Ni、Si、Al、Co、Cu、P、S、N

　　

　　合金模具鋼中參加合金元素的意圖是什么？合金模具鋼實質上是在優(yōu)質或優(yōu)質碳鋼的基礎上參加合金元素構成的。

　　

　　參加合金元素的意圖有這些：

　　

　?、边M步模具鋼的淬透性，添加模具鋼的硬化層深度；

　　

　?、矘嫵珊芏嗟暮辖鹛蓟铮鳛槟＞咪撝械膹娀?，添加模具鋼的強度、硬度與耐磨性；

　　

　?、臣毣Я?，進步模具鋼的強度與耐性；

　　

　?、垂倘苡诨w安排中，起固溶強化效果；

　　

　?、得撊苡诨w安排，起沉積強化效果；

　　

　　⒍消除或下降模具鋼的回火脆性；

　　

　?、饭倘苡诨w安排中，進步模具鋼的熱安穩(wěn)性和回火安穩(wěn)性；

　　

　?、父倪M模具鋼的耐蝕性及抗高溫氧化性；

　　

　?、瓜陆的＞咪摰拇慊鹱冃?，保持鋼件的尺寸安穩(wěn)；

　　

　?、焊倪M切削加工工藝性。

　　

　　合金模具鋼的合金元素首要起什么效果？

　　

　　合金元素所起的效果有以下幾個方面。

　　

　?、睂εR界點的影響Mn、Co、Ni、C、Cu、N等元素合A3溫度下降，A4溫度升高；V、Cr、Ti、Mo、W、Al、P、Sn、Sb、As、B、Zr、Nb、Ta、S、Ce等元素使A3溫度升高，A4溫度下降。

　　

　?、矊﹁F-碳合金臨界點的影響Mn、Ni、C、Cu、N等元素使鐵碳相圖中的S點和E點向下并向左移，A3線（GS線）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點和E點上升并向左移。

　　

　　⒊與模具鋼中晶體缺陷的相互效果一些合金元素與晶界結合，構成晶界偏聚；與位錯結合構成柯垂耳氣團。對鋼的安排及性能發(fā)生影響，如發(fā)生晶界強化、呈現(xiàn)晶界脆性、呈現(xiàn)晶間腐蝕等。

　　

　?、磳、N構成碳化物、氮化物Ti、Zr、Nb、V為強碳化物構成元素，W、Mo、Cr為中強碳化物構成元素，Mn為弱碳化物構成元素；Ti、Zr、Nb、V為強氮化物構成元素，W、Mo為中強氮化物構成元素，Cr、Mn、Fe為弱氮化物構成元素。碳化物與氮化物作為鋼安排中的強化相，起到進步強度、硬度與耐磨性以及細化晶粒的效果。

　　

　?、倒倘苡诨w安排中起固溶強化效果碳化物構成元素Ti、Zr、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn等與非碳化物構成元素Ni、Si、Al、Co、Cu、P、S、N等，在高溫時能固溶于奧氏體中，相變后遺留固溶于室溫安排中，對基體安排起固溶強化效果。

　　

　?、秾曲線影響非碳化物構成元素Ni、Si、Al、Cu以及弱碳化物構成元素Mn等使C曲線右移而不改動曲線形狀。Co使C曲線左移。碳化物構成元素W、Mo、Cr、V等不僅使C曲線右移并且使其形狀改動為具有上、下兩面三刀個“C”形曲線。進步臨界點的元素如Si、Al、Co、Cr、Mo、W、V等使C曲線的“鼻子”向上移動，下降臨界點的元素如Mn、Ni、Cu等則使C曲線的“鼻子”向下移動。

　　

　?、穼W氏體化的影響合金元素的參加進步了鋼奧氏體化溫度和延長了奧氏體化的時間。Al、Ti、Nb、V元素激烈阻撓了奧氏體晶粒長大，W、Mo中等阻撓奧氏體晶粒長大，C、P、Mn（高碳時）促進奧氏體晶粒長大。

　　

　　⒏合金元素對過冷奧氏體改動影響Ti、Nb、V、W、Mo等強和中強碳化物構成元素激烈推延珠光體改動，推延貝氏體改動較少；升高珠光體改動溫度規(guī)模，下降貝氏體改動溫度規(guī)模，明顯呈現(xiàn)珠光體和貝氏體兩條C曲線。鉻和錳等中、弱碳化物構成元素激烈推延珠光體改動，推延后者更明顯，因此呈現(xiàn)了另一種兩條C曲線形式。非碳化物構成元素鋁和硅都添加過冷奧氏體的安穩(wěn)性，而推延貝氏體改動更激烈。鎳激烈推延珠光體改動，鈷下降過冷奧氏體的安穩(wěn)性。但鎳和鈷不改動碳鋼C曲線的形狀。鋼中晶界偏聚激烈的元素如硼、磷、稀土等元素使先共析鐵素體改動明顯推延，對珠光體和貝氏體改動推延較弱，但不改動碳鋼C曲線的形狀。

　　

　?、箤︸R氏體改動的影響大都合金元素使馬氏體點MS下降，其間Cr、Mn、Ni元素的效果更強。只要Al、Co元素是進步馬氏體點MS的，Si元素則影響不大。

　　

　?、簩鼗鸢才鸥膭拥挠绊懘蠖己辖鹪赝蒲玉R氏體在第二階段的分化，阻撓碳化物的分化和聚集，升高殘余奧氏體的分化溫度，改進鋼的回火安穩(wěn)性。一起合金元素也催了二次硬化、二次淬火現(xiàn)象。

　　

　?、粚に囆缘挠绊憛⒓雍芏嗟暮辖鹪卮龠M鋼內部發(fā)生很多的共晶碳化物，給鑄造添加了難度，經(jīng)切削加工制造了困難，給熱處理帶來了扎手的難題，給焊接造成了難以實現(xiàn)的困難。模具鋼中參加Pb、Ca、S、Se元素，卻能改進模具鋼的切削加工工藝性。