各種金屬元素模具鋼影響和作用
各種金屬添加劑和化學(xué)品夾雜物模具鋼強度的影響與粒度和含量密切相關(guān)。在室溫下,當氧化鋁顆粒超過1μm時,屈服強度和拉伸強度降低;當夾雜物低時,它對屈服強度的降低特別敏感。當金屬破裂時,裂縫不僅形成在基質(zhì)中,而且通常形成在夾雜物中,這導(dǎo)致鋼的破裂。通常,夾雜物對鋼的縱向延展性幾乎沒有影響,但對橫向延遲產(chǎn)生顯著影響。硫化物含量的增加減少了鋼的各種韌性指示劑,鋼的斷裂韌性隨著夾雜物的數(shù)量或夾雜物的長度而降低。為了使鋼材具有良好的韌性并盡可能減少韌性的各向異性,夾雜物具有以下要求:
碎片的體積分數(shù)盡可能低;
夾雜物的均勻分布;
夾雜物應(yīng)具有緊湊的形狀;
夾雜物的硬度優(yōu)選是鋼基質(zhì)的兩倍,以使熱處理期間夾雜物的變形更小化。
碳是鋼的性能的基本元素。根據(jù)鋼中雜質(zhì)元素的含量,不同的碳含量對鋼質(zhì)具有不同的影響。隨著鋼中碳含量的增加,熱軋?zhí)间摰挠捕仍黾?,塑料和韌性降低。 DETA歌曲模具鋼已經(jīng)詳細描述了各種金屬元素和化學(xué)元素的作用和影響。
碳(c):
隨著碳含量的增加,屈服點和拉伸強度的增加,但塑性和抗沖擊性降低。當碳含量超過0.23%時,鋼的焊接性劣化。因此,焊接低合金結(jié)構(gòu)鋼的碳含量通常不超過0.20%。高碳含量也降低了鋼抗性的電阻,高碳鋼在露天院子里突然銹蝕;此外,碳將增加鋼的脆性和老化敏感性。
硅(硅):
在煉鋼中,硅作為還原劑和脫氧劑加入,因此平靜的鋼含有0.15 0.30%。如果鋼中的硅超過0.50-0.60%,則認為硅被認為是合金元素。硅可以顯著提高鋼的彈性極限,屈服點和拉伸強度,從而廣泛用作彈簧鋼。將1.0-1.2%的硅加入質(zhì)量條紋結(jié)構(gòu)鋼中,以增加15-20%的強度skh51和skh55對比。具有鉬,鎢和鉻結(jié)合的硅可以改善耐腐蝕性和抗氧化性,可用于制造耐熱鋼。含有1-4%的含硅的1-4%的低碳鋼具有極高的磁導(dǎo)率來制造電硅鋼板。隨著硅含量的增加,鋼的可焊性將降低。
錳(錳):
錳是煉鋼中的脫氧劑和脫硫劑。通常,鋼含有0.30 0.50%的錳。當添加0.70%或更多碳鋼時,它被認為是“錳鋼”,這不僅具有足夠的韌性,而且具有高強度和硬度skh51與skh55的區(qū)別,并提高了鋼的淬透性和熱機械性能。例如,16mn鋼的屈服點高于A3鋼40%。含錳11-14%的鋼具有極高的耐磨性,用于挖掘機,球磨機線等。隨著錳含量的增加,鋼的耐腐蝕性降低,可焊性降低。
鉻(鉻):
在結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼中,鉻可顯著提高強度,硬度和耐磨性,而且還降低可塑性和韌性。鉻可以改善鋼的抗氧化劑和耐腐蝕性,這是不銹鋼和耐熱鋼的重要合金元件。
鎳(鎳):
鎳可以提高鋼的強度,同時保持良好的可塑性和韌性。鎳具有高酸和堿,耐銹和耐高溫耐熱性。然而,由于鎳是稀缺的資源,因此應(yīng)盡可能多地使用其他合金元件來代替鎳鉻鋼。
莫(MO):
鉬可以優(yōu)化鋼的顆粒,提高淬透性和熱強度,并在高溫下保持足夠的強度和蠕變性質(zhì)(在高溫下長期應(yīng)力和變形)。添加鉬可以改善結(jié)構(gòu)鋼中的機械性能。它還抑制了由合金鋼引起的脆性。它可以提高工具鋼的發(fā)紅。
鈦(鈦):
鈦是鋼中的強烈除去劑。它可以制作鋼的內(nèi)部組織,精煉晶粒功率;減少老化敏感性和脆性。提高焊接性能。加入鉻-18-鎳-9奧氏體不銹鋼中加入的鈦的量可以避免晶體腐蝕。
釩(V):
釩是一種非常好的鋼脫氧劑。鋼中0.5%釩可以細化晶粒組織,提高強度和韌性。由釩和碳形成的碳化物可以增加高溫和高壓的氫腐蝕能力。
鎢(W):
鎢是高熔點,高比例的寶貴合金元素。由鎢和碳形成的碳化鎢具有高硬度和耐磨性。在工具鋼中加入鎢可以顯著增加重新凝固和熱強度,可用于切削工具和鍛造。
鈮(NB):
鈮可以細粒,降低鋼和背部脆性的過熱敏感性,提高力量,但塑料和韌性降低。在普通低合金鋼中加入釕可以改善抵抗氣體腐蝕和抗高溫氫,氮,氨腐蝕的能力。鈮可以改善焊接性能。在奧氏體不銹鋼中加入釕以防止晶體腐蝕。
鈷(鈷):
鈷是一種罕見的貴金屬,主要用于特殊的鋼和合金,如耐熱鋼和磁性材料。
銅(銅):
來自WISCO大型冶金礦石的鋼通常是銅。銅可以增加強度和韌性,尤其是大氣腐蝕性能。缺點是,在熱處理期間易于產(chǎn)生脆性,并且當銅含量超過0.5%時,可塑性顯著降低。當銅含量小于0.50%時,對焊接性沒有影響。
鋁(鋁):
鋁是一種常用于鋼的理想的脫氧劑。將少量鋼制鋼加入細粒,改善沖擊韌性,如深沖洗鋼板08Al鋼。鋁還具有抗氧化和耐腐蝕性。鋁和鉻和硅的粘合可以顯著提高鋼和高溫腐蝕性的抗高溫剝離。鋁的缺點是它影響了鋼的熱過程,可焊性和加工。
硼(b):
少量硼可以增加密度,熱軋性能和鋼的強度。
氮氣(n):
氮氣可以提高鋼的強度,低溫韌性和可焊性,增加敏感性。
磷(磷):
在正常情況下,磷是鋼中的有害元素,增加鋼的脆性,可焊性劣化,減少可塑性,降低冷彎曲。因此,鋼中的磷含量通常需要小于0.045%,優(yōu)質(zhì)鋼的要求低。
硫:
在正常情況下,硫也是一個有害的元素。它使鋼筋脆,降低延展性和韌性,并在鍛造和軋制過程中產(chǎn)生裂縫。硫也有害可焊接性,這降低了耐腐蝕性。因此,硫含量通常小于0.055%,高品質(zhì)的鋼小于0.040%。 0.08-0.20%的硫加入鋼中可以提高加工性,這通常被稱為易切割鋼。
氫氣(h):
鋼中的氫氣生銹或含有水蒸氣的爐子。氫對鋼是非常有害的。首先,它將導(dǎo)致氫,即在低于鋼的低應(yīng)力的作用下,經(jīng)過一段時間后,它將突然在沒有標志的情況下突破,這通常會導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。其次,它導(dǎo)致鋼中的大量細裂縫和白色點,并且在鋼的縱向端表面上出現(xiàn)光滑的銀點skh51和skh55對比,在酸洗后的端面上出現(xiàn)更細微的裂縫。白點使鋼的伸長率下降,尤其是端面的收縮和沖擊韌性,有時接近零。因此,不能使用具有白色斑點的鋼,這種缺陷主要發(fā)生在合金鋼中。
氧氣(o):
鋼材氧氣較低,并且?guī)缀跛醒鯕舛家凿撲摯嬖?,例如Feoskh51和skh55對比,Al2O3,MnO,CaO,MgO等。另外,鋼中存在FES,MNS,硅酸鹽,氮化物和磷酸鹽。這些夾雜物破壞了鋼基質(zhì)的連續(xù)性,通常成為靜態(tài)負荷和移動負荷下的裂縫的起點。這些非金屬夾雜物影響鋼,尤其是鋼,韌性,疲勞強度和耐腐蝕性的各種性能。因此,應(yīng)嚴格控制非金屬夾雜物。
稀土(XT):
稀土元素在元素周期表中指的是57-71的原子的15個鑭系元素。這些元素是金屬,但它們的氧化物與“地球”非常相似,因此它們通常被稱為稀土。在鋼中加入稀土可以改變鋼中鋼的組成,形態(tài),分配和性能,從而改善鋼的韌性,可焊性和冷加工性的各種性能。在耕鋼中加入稀土以提高耐磨性。