H13模具鋼中鉻(Cr)元素的含量及作用
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鉻Cr是合金工具鋼中普遍含有的和價廉的合金元素,在H13模具鋼中含量有兩種范圍:低Si高Mo的Cr5.0%型和Cr2.6%型。本文主要研究鉻Cr元素的比例以及這樣比例帶來的性能。
一、國內(nèi)鉻含量范圍
在我國合金工具鋼(GB/T1299)的37個鋼號中,除8CrSi和9Mn2V外都含有Cr。在H13模具鋼中Cr和Si會使氧化膜致密來提高鋼的抗氧化性。再則以Cr對0.3C-1Mn鋼回火性能的作用來分析,加入﹤6%的鉻Cr元素有利于提高H13模具鋼回火抗力,但還不能構(gòu)成二次硬化,如果Cr含量﹥6%,模具鋼淬火后在550℃回火會出現(xiàn)二次硬化效應(yīng)。人們對熱作鋼模具鋼一般選5%鉻的加入量。
二、鉻Cr元素的作用
1.鉻在鋼中的形式
鉻Cr元素能夠影響H13模具鋼的耐磨損性、高溫強度、熱態(tài)硬度、韌度和淬透性。而且鉻溶入到基體組織中會對鋼的耐腐蝕性能有明顯的改善。H13模具鋼中鉻一部分溶入鋼中起固溶強化作用,還有一部分與碳結(jié)合,按含鉻量高低以(FeCr)3C、(FeCr)7C3和M23C6形式存在,從而來影響鋼的性能。
2.鉻對其他元素的影響
H13模具鋼中的合金元素能夠互相影響,如當(dāng)鋼中含鉻、鉬和釩時,Cr>3%時,Cr能阻止V4C3的生成和推遲Mo2C的共格析出,V4C3和Mo2C是提高鋼材的高溫強度和抗回火性的強化相,這種交互作用提高該鋼耐熱變形性能。
3.Cr對共析點的影響
Cr和Mn大致相似,在約5%的含鉻量時,共析點的含C量降到0.5%左右。另外Si﹑W﹑Mo﹑V﹑Ti的加入更顯著降低共析點含C量。為此可以知道:熱作模具鋼和高速鋼一樣屬于過共析鋼。共析含C量的降低,將增加奧氏體化后組織中和后組織中的合金碳化物含量。
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