合金鋼 - 合金元素在鋼中的作用

摘要:模具材料價(jià)格的范圍取決于進(jìn)口和國產(chǎn)的選擇、規(guī)格和數(shù)量需求等因素。此外,運(yùn)輸路程、加工要求、是否含稅以及結(jié)算方式等也會(huì)對(duì)價(jià)格產(chǎn)生重要影...
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  模具材料價(jià)格的范圍取決于進(jìn)口和國產(chǎn)的選擇、規(guī)格和數(shù)量需求等因素。此外,運(yùn)輸路程、加工要求、是否含稅以及結(jié)算方式等也會(huì)對(duì)價(jià)格產(chǎn)生重要影響。我們建議您與我們的在線客服取得聯(lián)系,以獲取具體的模具材料價(jià)格范圍。

  

  硬質(zhì)合金網(wǎng)出廠狀態(tài)、相關(guān)參數(shù)和注意事項(xiàng)

  

  合金鋼-合金元素在鋼中的作用

  

  鋼的性能取決于鋼的相組成,相的成分和結(jié)構(gòu),各種相在鋼中所占的體積組分和彼此相對(duì)的分布狀態(tài)。合金元素是通過影響上述因素而起作用的。對(duì)鋼的相變點(diǎn)的影響主要是改變鋼中相變點(diǎn)的位置,大致可以歸納為以下三個(gè)方面:

  

 ?、俑淖兿嘧凕c(diǎn)溫度。一般來說,擴(kuò)大γ相(奧氏體)區(qū)的元素,如錳、鎳、碳、氮、銅、鋅等,使A3點(diǎn)溫度降低,A4點(diǎn)溫度升高;相反,縮小γ相區(qū)的元素,如鋯、硼、硅、磷、鈦、釩、鉬、鎢、鈮等,則使A3點(diǎn)溫度升高,A4點(diǎn)溫度降低。惟有鈷使A3和A4點(diǎn)溫度均升高。鉻的作用比較特殊,含鉻量小于7%時(shí)使A3點(diǎn)溫度降低,大于7%時(shí)則使A3點(diǎn)溫度提高。

  

 ?、诟淖児参鳇c(diǎn)S的位置??s小γ相區(qū)的元素,均使共析點(diǎn)S溫度升高;鉻鉬合金鋼線材擴(kuò)大γ相區(qū)的元素,則相反。此外幾乎所有合金元素均降低共析點(diǎn)S的含碳量,使S點(diǎn)向左移。不過碳化物形成元素如釩、鈦、鈮等(也包括鎢、鉬),在含量高至鉻鉬合金鋼硬度一定限度以后,則使S點(diǎn)向右移。

  

 ?、鄹淖?gamma;相區(qū)的形狀、大小和位置。這種影響較為復(fù)雜,一般在合金元素含量較高時(shí),能使之發(fā)生顯著改變。例如鎳或錳含量高時(shí),可使γ相區(qū)擴(kuò)展至室溫以下,使鋼成為單相的奧氏體組織;而硅或鉻含量高時(shí),則可使γ相區(qū)縮得很小甚至完全消失,使鋼在任何溫度下都是鐵素體組織。

  

  合金鋼彎頭

  

  對(duì)鋼加熱和冷卻時(shí)相變的影響鋼加熱時(shí)的主要固態(tài)相變是非奧氏體相向奧氏體相的轉(zhuǎn)變,即奧氏體化的過程。整個(gè)過程都和碳的擴(kuò)散有關(guān)。合金元素中,非碳化物形成元素如鎳、鈷等,降低碳在奧氏體中的激活能,增加奧氏形成的速度;而強(qiáng)碳化物形成元素如釩、鈦、鎢等,強(qiáng)烈妨礙碳在鋼中的擴(kuò)散,顯著減慢奧氏體化的過程。鋼冷卻時(shí)的相變是指過冷奧氏體的分解,包括珠光體轉(zhuǎn)變(共析分解)、貝氏體相變及馬氏體相變。由于鋼中大都存在幾種合金元素的相互作用,致使對(duì)鋼冷卻時(shí)相變的影響也復(fù)雜得多。僅舉合金元素對(duì)過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線的影響為例鉻鉬合金鋼的硬度,大多數(shù)合金元素,除鈷和鋁外,均起減緩?qiáng)W氏體等溫分解的作用,但各類元素所起的作用有鉻鉬鎢耐磨鋼所不同。不形成碳化物的(如硅、磷、鎳、銅)和少量的碳化物形成元素(如釩、鈦、鉬、鎢),對(duì)奧氏體到向珠光體的轉(zhuǎn)變和向貝氏體的轉(zhuǎn)變的影響差異不大,因而使轉(zhuǎn)變曲線向右推移。

  

  碳化物形成元素(如釩、鈦、鉻、鉬、鎢)如果含量較多,將使奧氏體向珠光體的轉(zhuǎn)變顯著推遲,但對(duì)奧氏體向貝氏體的轉(zhuǎn)變的推遲并不顯著,因而使這兩種轉(zhuǎn)變的等溫轉(zhuǎn)變曲線從“鼻子”處分離,而形成兩個(gè)C形。當(dāng)這類元素增加到一定程度時(shí),在這兩個(gè)轉(zhuǎn)變區(qū)域的中間還將出現(xiàn)過冷奧氏體的亞穩(wěn)定區(qū)。合金元素對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變溫度Ms(起始轉(zhuǎn)變溫度)和Mn(終了轉(zhuǎn)變溫度)的影響也很顯著,大部分元素均使Ms和Mn點(diǎn)降低,其中以碳的影響大,其次為錳、釩、鉻等;但鈷和鋁則使Ms和Mn點(diǎn)升高。

  

  對(duì)鋼的晶粒度和淬透性的影響影響奧氏體晶粒度的因素很多。鋼的脫氧和合金化情況均與“奧氏體本質(zhì)晶粒度”有關(guān)。一般來說,一些不形成碳化物的元素,如鎳、硅、銅、鈷等,阻止奧氏體晶粒長大的作用較弱,而錳、磷則有促進(jìn)晶粒長大的傾向。碳化物形成元素如鎢、鉬、鉻等,對(duì)阻止奧氏體晶粒長大起中等作用。強(qiáng)碳化物形成元素如釩、鈦、鈮、鋯等,強(qiáng)烈地阻止奧氏體晶粒長大,起細(xì)化晶粒作用。鋁雖然屬于不形成碳化物元素,但卻是細(xì)化晶粒和控制晶粒開始粗化溫度的常用的元素。

  

  鋼的淬透性(見淬火)高低主要取決于化學(xué)成分和晶粒度。除鈷和鋁等元素外,大部分合金元素溶入固溶體后都不同程度地抑制過冷奧氏體向珠光體和貝氏體的相變,增加獲得馬氏體組織的數(shù)量,即提高鋼的淬透性。一些碳化物形成元素,如釩、鈦、鋯、鎢等,如果形成碳化物而固定了鋼中的碳,反而會(huì)降低淬透性,易使晶粒粗化的元素如錳,能提高淬透性;使晶粒細(xì)化的元素如鋁,則降低淬透性。硼是顯著影響淬透性的元素,合金鋼中即使只含十萬分之一的硼,也能顯著提高鋼的淬透性。但硼的這種影響僅對(duì)低、中碳鋼有效,對(duì)高碳鋼完全無效。

  

  對(duì)鋼的力學(xué)性能和回火性能的影響鋼的性能取決于鐵的固溶體和碳化物各自性能以及它們相對(duì)分布的狀態(tài)。合金元素對(duì)鋼的力學(xué)性能的影響也與此有關(guān)。固溶于鐵素體中的合金元素,起固溶強(qiáng)化作用,使強(qiáng)度和硬度提高,但同時(shí)使韌性和塑性相對(duì)地降低。其中以磷和硅的固溶強(qiáng)化作用顯著,而硅對(duì)韌性的影響也嚴(yán)重。少量的錳、鉻或鎳,反而對(duì)鐵素體的韌性有一定提高。

  

  調(diào)質(zhì)鋼的韌性-脆性轉(zhuǎn)變溫度是評(píng)價(jià)力學(xué)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。①提高轉(zhuǎn)變溫度的元素有B、P、C、Si、Cu、Mo、Cr;②降低轉(zhuǎn)變溫度的元素有Ni、Mn;③少量時(shí)提高、多量時(shí)降低轉(zhuǎn)變溫度的元素有Ti、V;④少量時(shí)降低、多量時(shí)提高轉(zhuǎn)變溫度的元素有Al。

  

  合金鋼的回火穩(wěn)定性比碳素鋼好,這是由于合金元素在回火時(shí)阻礙了鋼中原子的擴(kuò)散,因而在同樣溫度下,起到延遲馬氏體分解和抗回火軟化的作用。對(duì)合金鋼的回火穩(wěn)定性影響比較顯著的為:釩、鎢、鈦、鉻、鉬、鈷、硅等元素;影響不明顯的為:鋁、錳、鎳等元素??梢钥吹?,碳化物形成元素,對(duì)回火軟化的延遲作用特別顯著。鈷和硅雖屬不形成碳化物元素,但它們對(duì)滲碳體晶核的形成和長大,有強(qiáng)烈的延遲作用,因此,也有延遲回火軟化的作用。各種合金元素對(duì)回火脆性影響的程度是不同的。定性地說,錳、鉻、氮、磷、釩、銅、鎳等均有促進(jìn)回火脆性的傾向。鉬的作用較特殊,它加入已有回火脆性的合金鋼(例如含錳、鉻等)中,能顯著地降低回火脆性傾向;若單獨(dú)加入普通碳素鋼中,則成為促進(jìn)回火脆性傾向的元素。鎢的作用與鉬相似,但對(duì)回火脆性的影響尚未十分確定。

  

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