钢是指含碳量为0.0218%~2.11%的铁碳合金。 合金钢是在普通钢中添加铬、钼、钒、镍等合金成分而得到的,我们所有的模具钢都是合金钢。 P20模具钢是一种广泛应用于许多领域的特种钢。 今天我们就来说说不同化学元素对模具钢的影响。
碳 (C) - 存在于所有钢中,是最重要的硬化元素。 有助于提高钢的强度和硬度,但降低其塑性和韧性。 我们通常希望刀级钢的含碳量在0.5%以上,也称为高碳钢。
硅(Si)——是一种常用的脱氧剂,脱氧能力很强。 其对铁素体的固溶强化作用仅次于磷。 它增加钢的电阻率,减少磁滞损耗,还可以提高磁导率。 它是硅钢片的主要合金化学元素。 提高模具钢的淬透性和抗回火性,有利于钢的综合力学性能,特别是弹性极限。 Si在弹簧钢中的主要作用是增加钢的弹性。
铬 (Cr)——提高 P20 模具钢和冲头材料的硬度、强度,最重要的是提高耐腐蚀性。 Cr含量在13%以上就被认为是不锈钢。 尽管它的名字如此,但如果维护不当,所有钢材都会生锈。 S136模具钢和FS136模具钢含有12%左右的铬,因此其耐腐蚀性能特别好。
锰(Mn)——熔化在模具钢中的铁素体和渗碳体中,以增加钢的强度和硬度。 另外,由于Mn与S的亲和力大于铁与硫的亲和力,因此可以带走部分有害物质硫,形成高熔点(高于1600度)的MnS,从而减少有害作用钢上的S。
钼(Mo)——抑制奥氏体向珠光体转变的能力最强,从而提高模具钢的淬透性,是贝氏体高强度钢的重要合金元素之一。 当含量为0.5%左右时,可减少或抑制其他合金元素引起的回火脆性。 在较高的回火温度下,形成弥散分布的特殊碳化物,具有二次硬化作用,提高模具钢的热强度和蠕变强度。
钒 (V)——增强耐磨性和延展性。 钒的碳化物用于制造带钢。 多种钢中均含有钒,其中Cr12Mo1V1含1%钒,可提高模具钢的淬透性和耐磨性,延长工具钢的使用寿命。
镍(Ni)——固溶强化并提高淬透性。 细化铁元素晶粒,在同等强度条件下提高钢的塑性和韧性,特别是低温韧性。 与铬、钼等配合使用,可提高钢的热强度和耐蚀性。 718是P20的改进版。 718是在P20的基础上添加Ni,提高模具钢的塑性和韧性。
钨(W)——主要提高钢的红硬性和耐磨性。 钨与适当比例的铬或锰混合可制成高速钢。 高速钢SKH-9含有大量的钨。
磷(P)——一般情况下,磷元素是模具钢中的有害元素。 磷(P)元素会增加模具钢的冷脆性,使模具钢的焊接性能变差; 降低模具钢的塑性,使模具钢的冷弯性能变差。 因此,通常要求模具钢中的磷含量低于0.03%,对于优质模具钢的要求更低。 磷、硫、锰元素联合使用可提高钢的可切削性。
硫(S)——一般来说也是一种有害元素。 硫(S)元素使模具钢产生热脆性,降低模具钢的塑性和韧性,并在锻造和轧制时引起裂纹。 硫(S)元素对模具钢的焊接性能也不利,降低其耐腐蚀性能。 因此,通常要求硫含量低于0.055%,优质钢要求低于0.040%。 但在模具钢中添加0.08-0.20%的硫,可改善切削加工性,称为易切削模具钢。
相信大家看完这篇文章,对于不同化学元素对P20模具钢等模具钢的影响应该有所了解。
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