冷鐓鋼力學(xué)性能及化學(xué)成分解析
模具鋼在購買的時(shí)候,大家會(huì)發(fā)現(xiàn)價(jià)格并不統(tǒng)一和固定,有的地方會(huì)高一點(diǎn),而有的則可能要便宜一些,但實(shí)際報(bào)價(jià)還是要看廠家與產(chǎn)品質(zhì)量,畢竟貪小便宜購買到劣質(zhì)模具鋼結(jié)果往往是得不償失的,建議大家在實(shí)際購買的時(shí)候,一定要嚴(yán)格按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)去買,并到專業(yè)而正規(guī)的廠家去購買。
特種鋼出廠狀態(tài)、相關(guān)參數(shù)和注意事項(xiàng)
一、力學(xué)性能
1.屈服強(qiáng)度σs及變形抗力尺可能的小,這樣可使單位變形力相應(yīng)減小,以延長模具壽命。
2.鋼材的冷變形性能要好,即材料應(yīng)有較好的塑性,較低的硬度,能在較大的變形程度下不致引起產(chǎn)品開裂。
3.鋼材的加工硬化敏感性盡可能的低,這樣不致使冷鐓變形過程中的變形力太大。
二、化學(xué)成份要求
1.碳(C)碳是影響鋼材冷塑性變形的主要元素。含碳量越高,鋼的強(qiáng)度越高,而塑性越低。實(shí)踐證明,含碳量每提高0.1%,其屈服強(qiáng)度σs約提高27.4Mpa;抗拉強(qiáng)度σb提高58.8~78.4Mpa;而伸長率δ則降低4.3%,斷面收縮率ψ降低7.3%。由此可見,鋼中含碳量對(duì)于鋼材的冷塑性變形性能的影響是很大的。在生產(chǎn)實(shí)際中,冷鐓,冷擠用鋼的含碳量大于0.25%時(shí),要求鋼材在拉拔前要進(jìn)行球化退火。對(duì)于變形程度為65%~80%的冷鐓件,不經(jīng)過中間退火而進(jìn)行三次鐓鍛變形時(shí),其含碳量不應(yīng)超過0.4%。
2.錳(Mn)錳在鋼的冶煉中與氧化鐵作用(Mn+FeO→MnO+Fe),主要是為鋼脫氧而加入。錳在鋼中硫化鐵作用(Mn+FeS→MnS+Fe),能減少硫?qū)︿摰挠泻ψ饔?。所形成的硫化錳,可改善鋼的切削性能。錳使鋼的抗拉強(qiáng)度σb和屈服強(qiáng)度σs有所提高,塑性有所降低,對(duì)于鋼的冷塑性變形是不利的。但是錳對(duì)變形力的影響僅為碳的1/4左右。所以,除特殊要求外,碳鋼的含錳量,不宜超過0.9%。
3.硅(Si)硅是鋼在冶煉時(shí)脫氧劑的殘余物。當(dāng)鋼中含硅量增加0.1%時(shí),抗拉強(qiáng)度σb提高13.7Mpa。經(jīng)驗(yàn)表明,含硅量超過0.17%且含碳量較高時(shí),對(duì)鋼材的塑性降低有很大的影響。在鋼中適當(dāng)增加硅的含量,對(duì)鋼材的綜合力學(xué)性能,特別是彈性極限有利,還可增加鋼的耐蝕性。但是鋼中含硅量超過0.15%時(shí),使鋼急劇形成非金屬夾雜物。高硅鋼即使退火,也不會(huì)軟化,降低鋼的冷塑性變形性能。因此,除了產(chǎn)品有高強(qiáng)度性能要求外,冷鐓鋼總是盡量要求減少硅的含量。
4.硫(S)硫是有害雜質(zhì)。鋼中的硫在冷鐓時(shí)會(huì)使金屬的結(jié)晶顆粒彼此分離引起裂紋,硫的存在還促使鋼產(chǎn)生熱脆和生銹,因此,含硫量應(yīng)小于0.055%。優(yōu)質(zhì)鋼應(yīng)小于0.04%,由于硫、磷和錳的化合物能改善切削性能、冷鐓螺母用鋼的含硫量可放寬到0.08~0.12%,以有利于攻螺紋。但一般沒有專為螺母順利攻螺紋而冶煉的高硫鋼材供應(yīng)。
5.磷(P)磷的固容強(qiáng)化及加工硬化作用極強(qiáng),在鋼中偏析嚴(yán)重,增加了鋼的冷脆性,使鋼容易受酸的侵蝕,鋼中的磷還會(huì)惡化冷塑性變形能力,在拉拔時(shí)會(huì)使線材斷裂,冷鐓時(shí)使產(chǎn)品開裂,鋼中的磷含量應(yīng)控制在0.045%以下。
6.其它合金元素碳鋼中其它合金元素,如鉻(Cr),鉬(Mo),鎳(Ni),等,都作為雜質(zhì)存在,對(duì)鋼的影響遠(yuǎn)不及碳那樣大,含量也極其微小。
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