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合金元素在模具鋼中的作用是什么？
我們說的模具鋼大部分是合金鋼，因?yàn)殍T造模具鋼時(shí)加入合金元素可以提高模具鋼的性能。我們來分享一下合金元素在模具鋼中的作用。
1、硅在鋼中的作用:
(1)增加鋼中固溶體的強(qiáng)度和冷加工硬化的程度會(huì)降低鋼的韌性和塑性。
(2)硅能顯著提高鋼的彈性極限、屈服極限和屈強(qiáng)比，是一種通用彈簧鋼。
(3)耐腐蝕性。硅含量為15%-20%的高硅鑄鐵是一種良好的耐酸材料。當(dāng)含硅鋼在氧化氣氛中加熱時(shí)，表面也會(huì)形成二氧化硅薄膜，從而提高鋼的高溫抗氧化性。
(4)缺點(diǎn):鋼的可焊性變差。
2、錳在鋼中的作用:
(1)錳提高鋼的淬透性。
(2)錳對(duì)提高低碳和中碳珠光體鋼的強(qiáng)度有顯著作用。
(3)錳提高了鋼的高溫瞬時(shí)強(qiáng)度。
錳鋼的主要缺點(diǎn)是:
(1)錳含量高時(shí)，有明顯的回火脆性。
(2)錳能促進(jìn)晶粒長(zhǎng)大，所以錳鋼對(duì)過熱比較敏感。這個(gè)缺點(diǎn)可以通過添加晶粒細(xì)化元素如鉬、釩和鈦來克服。
(3)當(dāng)錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過1%時(shí)，鋼的焊接性會(huì)變差。
(4)錳會(huì)降低鋼的耐腐蝕性。
3、鉻在鋼中的作用:
(1)鉻可以提高鋼的強(qiáng)度和硬度。
(2)鉻可以改善鋼的高溫力學(xué)性能。
(3)鋼材具有良好的耐腐蝕性和抗氧化性。
(4)防止石墨化。
(5)提高淬透性。
缺點(diǎn):①鉻能顯著提高鋼的韌脆轉(zhuǎn)變溫度；②鉻能促進(jìn)鋼的回火脆性。
4、鎳在鋼中的作用:
(1)可以提高鋼的強(qiáng)度而不顯著降低其韌性。
(2)鎳可以降低鋼的韌脆轉(zhuǎn)變溫度，即提高鋼的低溫韌性。
(3)改善鋼的可加工性和焊接性。
(4)鎳能提高鋼的耐腐蝕性，不僅耐酸，而且耐堿和大氣腐蝕。
5、鉬在鋼中的作用:
(1)鉬對(duì)鐵素體有固溶強(qiáng)化作用。
(2)提高鋼的熱強(qiáng)度
(3)抗氫侵蝕。
(4)提高鋼的淬透性。
缺點(diǎn):鉬的主要不利影響是能使低合金鉬鋼石墨化。
6、鎢在鋼中的作用:
(1)提高實(shí)力。
(2)提高鋼的高溫強(qiáng)度。
(3)提高鋼的抗氫性。
(4)使鋼變得又熱又硬；因此，鎢是高速工具鋼中的主要合金元素。
7、釩在鋼中的作用:
(1)熱強(qiáng)度。
(2)釩能顯著改善普通低碳低合金鋼的焊接性。
8、鈦在鋼中的作用:
(1)鈦可以提高鋼的熱強(qiáng)度、抗蠕變性和高溫耐久性。
(2)能提高鋼在高溫高壓氫氣中的穩(wěn)定性。鋼在高壓下對(duì)氫的穩(wěn)定性超過600℃。在珠光體低合金鋼中，鈦可以防止鉬鋼在高溫下石墨化。因此，鈦是鍋爐高溫部件用耐熱鋼的重要合金元素之一。
9、鈮在鋼中的作用:
(1)鈮與碳、氮、氧有很強(qiáng)的結(jié)合力，并與它形成相應(yīng)的極其穩(wěn)定的化合物，因此可以細(xì)化晶粒，降低鋼的過熱敏感性和回火脆性。
(2)優(yōu)異的耐氫性。
(3)鈮可以提高鋼的熱強(qiáng)度。
10、硼在鋼中的作用；
(1)提高鋼的淬透性。
(2)提高鋼的高溫強(qiáng)度。強(qiáng)化晶界的作用。
11、鋁在鋼中的作用:
(1)在煉鋼中用作脫氧和固氮?jiǎng)梢约?xì)化晶粒，抑制低碳鋼的時(shí)效，提高鋼的低溫韌性，特別是降低鋼的韌脆轉(zhuǎn)變溫度；
(2)提高鋼的抗氧化性。人們對(duì)鐵鋁合金的抗氧化性進(jìn)行了大量的研究。4%的AI可以改變氧化皮的結(jié)構(gòu)，添加6%的A1可以使鋼在980℃以下具有抗氧化性，鋁和鉻一起使用時(shí)，抗氧化性大大提高。例如，含50%-55%Fe，30%-35%Al，10%-15%的合金在1400℃仍具有良好的抗氧化性，由于鋁的這種作用，近年來常將鋁作為合金元素添加到耐熱鋼中。
(3)另外，鋁可以提高對(duì)硫化氫和V2O5的耐腐蝕性。
缺點(diǎn):①脫氧用鋁過多，會(huì)促進(jìn)鋼的石墨化傾向。②鋁含量高時(shí)，其高溫強(qiáng)度和韌性低。
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