• 最新论文
  • 转型遇阻,哈雷暂停生产交付首款电动摩托 工作室证实黄晓明baby已签订离婚协议黄晓明这样辟谣 自助探险两人遇难领队一审被判无责 自驾游买不起房车这款国产旅行车自带“双人床”,售5万起 合金元素在合金模具钢中的作用 雪莉没留下遗书但日记最后一页曝光,警方为查明死因可能进行尸检 转型遇阻,哈雷暂停生产交付首款电动摩托 外卖新零售品牌佐大狮完成1亿元融资,要把消费品重新做一遍 27个路过心上的句子,将爱意藏在心底 雪莉没留下遗书但日记最后一页曝光,警方为查明死因可能进行尸检 工作室证实黄晓明baby已签订离婚协议黄晓明这样辟谣 人民日报:的哥还原女孩经历——两名男子劝李心草女孩下车 工作室证实黄晓明baby已签订离婚协议黄晓明这样辟谣
  • 推荐论文
  • 转型遇阻,哈雷暂停生产交付首款电动摩托 工作室证实黄晓明baby已签订离婚协议黄晓明这样辟谣 自助探险两人遇难领队一审被判无责 自驾游买不起房车这款国产旅行车自带“双人床”,售5万起 合金元素在合金模具钢中的作用 雪莉没留下遗书但日记最后一页曝光,警方为查明死因可能进行尸检 转型遇阻,哈雷暂停生产交付首款电动摩托 外卖新零售品牌佐大狮完成1亿元融资,要把消费品重新做一遍 27个路过心上的句子,将爱意藏在心底 雪莉没留下遗书但日记最后一页曝光,警方为查明死因可能进行尸检 工作室证实黄晓明baby已签订离婚协议黄晓明这样辟谣 人民日报:的哥还原女孩经历——两名男子劝李心草女孩下车 工作室证实黄晓明baby已签订离婚协议黄晓明这样辟谣
  • 热门标签
  • 日期归档
  • 合金元素在合金模具钢中的作用

    来源:www.jch10086.com 发布时间:2019-11-01

    众所周知,碳钢约占钢铁总产量的80%,是基础工业用钢。它具有品种齐全,生产简单,价格低廉的特点。经过不同的热处理,可以获得不同的机械性能,因此已被广泛使用。但是,碳钢的强度和淬透性低,热固性差,耐磨性,耐腐蚀性和耐热性低。此外,工业的发展,特别是在国防,交通,石油和化学工业领域中,对材料提出了更高的要求,因此限制了其使用领域。为了改善碳钢的机械性能,工艺性能或某些特殊的物理和化学性能,在冶炼期间将一些合金元素(如锰,硅,铬,镍,铝,钨等)选择性地添加到钢水中。钒,钛,锶,锆,稀土元素等,这些钢统称为合金钢。模具钢是合金钢之一。

    (1)。碳钢使用的局限性

    (1)低可淬性

    通常情况下,碳钢淬火需要水冷,其最大淬火直径为15至20 mm。因此,当制造大尺寸和复杂形状的零件时,不能保证性能均匀性和几何形状。

    (2)强度和屈服强度较低

    低强度使工程结构和设备繁琐。 A3钢的σs≥240MPa,而低合金结构钢16Mn的σs≥360MPa。低的屈服比表示强度的低有效利用。 40碳钢的σs/σb为0.43,而35CrNi3Mo合金钢的σs/σb可以达到0.74。

    (3)回火稳定性差

    由于回火稳定性差,当对碳钢进行淬火和回火时,为了确保较高的强度,回火温度应较低,而韧性应较低;为了确保更好的韧性,回火温度应更高。强度低,因此碳钢的综合机械性能难以提高。

    (4)不满足某些特殊的性能要求

    碳钢倾向于抗氧化性,耐腐蚀性,耐热性,耐低温性,耐磨性和特殊的电磁性能差,并且不能满足特殊的使用要求。为了解决上述问题,有意向碳钢中添加合金元素以弥补上述缺陷。

    (2)。合金元素在模具钢中的作用

    合金元素在模具钢中的作用非常复杂,到目前为止,对它的理解还不全面。

    以下是合金元素以及铁和碳对铁-碳相图的影响的分析。

    1。铁和碳合金元素的作用

    将合金元素添加到钢中,主要与铁形成固溶体,或与碳形成碳化物,以及少量的高合金钢中的夹杂物(例如氧化物,氮化物,硫化物和硅酸盐)。也可能形成金属间化合物。

    (1)溶于铁

    几乎所有合金元素(Pb除外)均与铁形成合金铁素体或奥氏体合金。根据合金元素对α?Fe或γ?Fe的作用,它们可分为两类。 1扩展γ相区域元素,也称为奥氏体稳定元素,主要是Mn,Ni,Co,C,N,Cu等。它们使相图中的N点下降而G点上升,从而扩大了γ相的存在范围。添加一定量的Ni,Mn等元素后,可以将G点降低至室温以下,并且α相完全消失。它们被称为完全扩展γ区域的元素。 C,N和Cu等其他元素虽然会扩展γ相区域,但无法扩展至室温,因此被称为部分扩展γ区的元素。 2还原γ相区域元素,也称为F稳定元素,主要是Cr,Mo,W,V,Ti,Al,Si,B,Nb,Zr等。它们会升高G点而降低N点(除了Cr,当Cr含量低于7%时,G点降低;当7%之后G点迅速升高)时,γ相存在于狭窄的范围内,并且F稳定区域扩大。当Cr,Mo,W,V,Ti,Al,Si等元素超过一定含量时,G点与N点重合,因此γ相区域封闭,合金始终处于单相状态。固态范围内的α相态。它们被称为完全包围伽玛区域的元素。其他元素,例如B,Nb,Zr等,虽然γ相区的温度范围也减小了,但不能封闭,这被称为部分减小γ区的元素。

    在上述元素中,仅C,N和B与铁形成间隙固溶体,其他元素与铁形成替代固溶体。

    (2)形成碳化物

    根据它们与钢中碳的亲和力,合金元素分为两种类型:碳化物形成元素和非碳化物形成元素。 1常用的非碳化物形成元素为:Ni,Co,Cu,Al,Si,N,B等。它们不与碳形成化合物,并且基本上可溶于F和A,但金属间化合物可在几种高合金钢中形成。 2常用的碳化物形成元素为:Mn,Cr,Mo,W,V,Ti,Nb,Zr等(形成的碳化物的稳定性从弱到强排列)。它们都是元素周期表中熨斗左侧的过渡元素。 Mn与碳的亲和力弱,一小部分可溶于渗碳体,大部分可溶于F或A。Cr,Mo,W等与碳具有很强的亲和力,当与铁形成合金渗碳体时含量低;含量高时会形成新的合金碳化物。与碳具有强亲和力的几乎所有元素V,Ti,Nb,Zr等均形成特殊的碳化物。另外,总是有一部分强碳化物形成元素溶解在F或A中。

    合金渗碳体是渗碳体,其中部分铁原子被碳化物形成元素(如(Fe,Cr)3C,(Fe,Mn)3C等)代替,并且其晶体结构相同渗碳体与渗碳体一样,但渗碳体稍微稳定并且硬度稍高,这对于改善钢的耐磨性更有利。

    合金碳化物Mn3C,Cr7C3,Cr23C6,Fe3W3C等比合金渗碳体具有更高的稳定性,而特种碳化物Mo2C,W2C,VC,TiC等具有最高的稳定性。碳化物的稳定性越高,熔点和硬度就越高,并且在加热过程中更难溶于奥氏体中,因此钢的机械性能和加工性能受到很大影响。

    2。合金元素对铁碳相图的影响

    合金元素对铁-碳相图的影响与纯铁相似,但更为复杂,有两个主要影响:(1)对A和F范围的影响;在碳相图中,存在A的区域,其中在γ区域中元素Ni或Mn的含量完全增加,可以在室温下获得钢,例如1Cr18Ni9高镍A不锈钢和ZGMn13高锰耐磨钢。 2减少γ相区域的元素以减少铁碳相图中存在A的区域。完全封闭γ区的元素(例如Cr,Ti,Si等)可以超过规定的含量,因此钢可以处于包括室温在内的较宽温度下。在该范围内,可获得单相F组织,例如1Cr17Ti高铬F不锈钢等。 (2)对铁碳相图临界点的影响(S点和E点)1扩大γ相区域的元素以降低铁碳合金相图中的共析转变温度。 2γ相区域中元素的减少导致它们升高,并且都导致共析反应在两个温度范围内进行。合金元素也会对共析点和共晶点的组成产生影响。几乎所有的合金元素都会减少共析物中的碳含量。共晶点具有相似的规律,尤其是强碳化物形成元素。 S点和E点的左移会导致合金钢的平衡结构发生变化(无法通过铁碳相图完全分析)。例如,含0.3%C的3Cr2W8V热作模具钢已经是超共析钢,而碳含量不超过1.0%的W18Cr4V高速钢已经处于铸态状态的莱斯特结构

    友情链接: