合金元素在合金模具鋼中的主要作用是什么?合金元素發(fā)揮以下作用。Mn、Co、Ni、c、Cu、n等元素對臨界點(diǎn)A3溫度的影響降低。
?、盇4溫度升高;釩、鉻、鈦、鉬、鎢、鋁、磷、錫、銻、砷、硼、鋯、鈮、鉭、硫、鈰等元素使A3溫度升高,A4溫度降低。Mn、Ni、c、Cu、n等元素對Fe-C合金臨界點(diǎn)的影響。
?、彩笷e-C相圖中的s點(diǎn)和e點(diǎn)下移向左,A3線(GS線)也下移(Co除外);釩、鉻、鈦、鉬、鎢、鋁、磷、錫、銻、砷、硼、鋯、鈮、鉭、硫、鈰等元素。使點(diǎn)s和點(diǎn)e上升并向左移動。
3.與模具鋼中晶體缺陷的相互作用一些合金元素與晶界結(jié)合形成晶界偏聚;與位錯結(jié)合,形成歌迪亞氣團(tuán)。它影響鋼的組織和性能,如晶界強(qiáng)化、晶界脆性和晶間腐蝕。
?、碈和n形成碳化物,氮化物Ti、Zr、Nb和v是強(qiáng)碳化物形成元素,w、Mo和Cr是中等和強(qiáng)碳化物形成元素,Mn是弱碳化物形成元素。鈦、鋯、鈮和釩是強(qiáng)氮化物形成元素,鎢和鉬是中強(qiáng)氮化物形成元素,鉻、錳和鐵是弱氮化物形成元素。碳化物和氮化物作為鋼結(jié)構(gòu)中的強(qiáng)化相,在提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性以及細(xì)化晶粒方面發(fā)揮作用。
?、堤蓟镄纬稍厝玮?、鋯、鈮、釩、鎢、鉬、鉻、錳和非碳化物形成元素如鎳、硅、鋁、鈷、銅、磷、硫、氮等。其在高溫下溶解在奧氏體中,并在相變后在室溫下保持溶解,在基體結(jié)構(gòu)的固溶強(qiáng)化中起作用。非碳化物形成元素Ni、Si、Al、Cu和弱碳化物形成元素Mn對c曲線的影響。
⒍使c曲線向右移動而不改變其形狀。Co將c曲線向左移動。碳化物形成元素鎢、鉬、鉻、釩等。不僅可以使C曲線向右移動,還可以將它的形狀變成上下兩邊有三把刀的“C”形曲線。硅、鋁、鈷、鉻、鉬、鎢、釩等元素。當(dāng)錳、鎳、銅等元素的含量增加時,使臨界點(diǎn)升高,使c曲線的前端向上移動。,它降低了臨界點(diǎn),使c曲線的前端向下移動。
⒎奧氏體化的效應(yīng)合金元素的加入提高了奧氏體化溫度,延長了鋼的奧氏體化時間。元素鋁、鈦、鈮和釩強(qiáng)烈阻止奧氏體晶粒長大,鎢和鉬阻止奧氏體晶粒長大,碳、磷和錳(當(dāng)碳含量高時)促進(jìn)奧氏體晶粒長大。合金元素對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響。
⒏效應(yīng)強(qiáng)和中強(qiáng)碳化物形成元素如Ti、Nb、v、w和Mo強(qiáng)烈延遲珠光體轉(zhuǎn)變,而較少延遲貝氏體轉(zhuǎn)變;珠光體轉(zhuǎn)變溫度范圍增大,貝氏體轉(zhuǎn)變溫度范圍減小,珠光體和貝氏體出現(xiàn)兩條明顯的碳曲線。鉻、錳等中、弱碳化物形成元素強(qiáng)烈延遲珠光體轉(zhuǎn)變,后者延遲更顯著,因此出現(xiàn)了另一種形式的兩條碳曲線。非碳化物形成元素鋁和硅都增加了過冷奧氏體的穩(wěn)定性,并更強(qiáng)烈地延遲貝氏體轉(zhuǎn)變。鎳強(qiáng)烈延遲珠光體轉(zhuǎn)變,而鈷降低過冷奧氏體的穩(wěn)定性。然而,鎳和鈷不會改變碳鋼的碳曲線形狀。鋼中具有強(qiáng)晶界偏聚的元素,如硼、磷和稀土,顯著延遲了先共析鐵素體的轉(zhuǎn)變,但微弱延遲了珠光體和貝氏體的轉(zhuǎn)變,但不改變碳鋼的碳曲線形狀。
⒐馬氏體相變的效應(yīng)大多數(shù)合金元素降低了馬氏體相變點(diǎn)MS,其中Cr、Mn和Ni的作用更大。只有鋁和鈷能提高馬氏體相變點(diǎn),而硅的作用不大。
?、夯鼗鸾M織轉(zhuǎn)變的效應(yīng)大部分合金元素延緩了第二階段馬氏體的分解,阻止了碳化物的分解和聚集,提高了殘余奧氏體的分解溫度,提高了鋼的回火穩(wěn)定性。同時,合金元素也加速了二次硬化和淬火現(xiàn)象。添加大量合金元素對可制造性的影響。
?、淮龠M(jìn)了鋼中大量共晶碳化物的產(chǎn)生,這增加了鍛造的難度,使得難以通過切割制造,給熱處理帶來棘手的問題,并且使得難以實(shí)現(xiàn)焊接。在模具鋼中添加鉛、鈣、硫、硒元素可以改善模具鋼的切削性能。
