鉻合金與模具鋼的一些密不可分的聯(lián)系(2)
4鉻元素在各種合金鋼中的含量及作用
4. 1鉻元素在合金結構鋼中含量及作用
鉻作為一種主加元素在介金滲碳鋼、介金調(diào)質(zhì)鋼、介金彈簧鋼、滾動軸承鋼中的含量均}1. 65%0主要起到提高淬透性,提高回火穩(wěn)定性,并形成(Fe, Cr) 3C等介金滲碳體的細小均勻分布物,提高耐磨性和疲勞強度[3]但當其含量Wcr > 1. 65%時,會增大殘余奧氏體量并增大碳化物的帶狀分布趨勢,反而使硬度和疲勞強度下降。因此在介金結構鋼中其含量一般Wcr}1. 65%,若要進一步提高淬透性,可補加Mn. Si來制造大型結構件;通過加入V. Mo,進一步提高介金鋼的強度和耐磨性。
4. 2鉻元素在合金工具鋼中含量及作用
介金工具鋼含鉻量高的鋼種主要有:高速工具鋼和冷作模具鋼,此兩者皆為高碳高鉻介金鋼。鉻作為第三主加介金元素在高速工具鋼中的含量均約為4%左右,高碳高鉻的冷作模具鋼-Cr12型介金鋼,平均含鉻量為12%。此兩者中鉻的碳化物 <Crz3Cs)在加熱時幾乎全部溶于奧氏體中,增加過冷奧氏體的穩(wěn)定性,大大提高鋼的淬透性及回火穩(wěn)定性,油淬后此類碳化物又分布在馬氏體基體上,提高介金鋼的耐磨性,另外高鉻含量還能提高介金鋼的抗氧化耐腐蝕性能。此兩類介金鋼經(jīng)淬火后,體內(nèi)存有大量的殘余奧氏體,可采用深冷處理使其全部轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,或經(jīng)多次回火,或通過二次淬火,使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。若小如此處理,則將使得它們在淬火后的硬度小夠高,甚至因為殘余奧氏體含量太高而失去磁性,從而導致磨削加工裝夾困難。另外,低介金工具鋼、熱作模具鋼、介金量具鋼中的鉻元素含量及作用,皆與介金結構鋼相同。
4. 3鉻元素在特殊性能鋼中含量及作用
小銹鋼按正火狀態(tài)的組織可分為:馬氏體型小銹鋼<Cr13型);奧氏體型小銹鋼<18-8型);鐵素體型小銹鋼<Cr28型),此三者含鉻量Wcr> 12%,皆為高鉻介金鋼,它們獲得抗腐蝕性能最基本的元素是鉻。因為當含鉻量Wcr > 12%時,鋼的電極電位躍增,有效地提高了介金鋼的抗電化學腐蝕能力;另外鉻在氧化性的介質(zhì)中(如水蒸汽、大氣、海水、氧化性酸等)中生成一層致密的氧化膜<Cr203),防比了小銹鋼內(nèi)部被進一步的氧化腐蝕,甚至是在高溫700-800℃下也小易被氧化,所以小銹鋼中含鉻量皆大于12%,且含鉻量越高,鋼的耐蝕性、抗高溫氧化性能越好;所以鐵素體型小銹鋼甚至能耐濃硝酸,稱為耐酸鋼,馬氏體型、奧氏體型小銹鋼也可作為耐熱鋼使用。
5結束語
鉻在介金鋼中的普遍存在,從介金結構鋼到介金工具鋼再到特殊性能鋼其含量越高。主要起到:強化介金鋼鐵素體基體;形成鉻介金滲碳體或鉻介金碳化物,提高耐磨性和疲勞強度;
提高介金鋼的淬透性,回火穩(wěn)定性;提高介金鋼淬火后過冷奧氏體的穩(wěn)定性;提高介金鋼耐腐蝕、抗氧化、抗高溫等作用。
以上文章我們可以看出鉻在模具鋼性能上的重要作用,也普及了一個我們對模具鋼元素非常大的盲點,那就是鉻也是可以防銹的,其實很多鋼廠的老師以前叫不銹鋼是鉻不銹,可見鉻合金在不銹鋼產(chǎn)品當中有著不可替代的地位。
4. 1鉻元素在合金結構鋼中含量及作用
鉻作為一種主加元素在介金滲碳鋼、介金調(diào)質(zhì)鋼、介金彈簧鋼、滾動軸承鋼中的含量均}1. 65%0主要起到提高淬透性,提高回火穩(wěn)定性,并形成(Fe, Cr) 3C等介金滲碳體的細小均勻分布物,提高耐磨性和疲勞強度[3]但當其含量Wcr > 1. 65%時,會增大殘余奧氏體量并增大碳化物的帶狀分布趨勢,反而使硬度和疲勞強度下降。因此在介金結構鋼中其含量一般Wcr}1. 65%,若要進一步提高淬透性,可補加Mn. Si來制造大型結構件;通過加入V. Mo,進一步提高介金鋼的強度和耐磨性。
4. 2鉻元素在合金工具鋼中含量及作用
介金工具鋼含鉻量高的鋼種主要有:高速工具鋼和冷作模具鋼,此兩者皆為高碳高鉻介金鋼。鉻作為第三主加介金元素在高速工具鋼中的含量均約為4%左右,高碳高鉻的冷作模具鋼-Cr12型介金鋼,平均含鉻量為12%。此兩者中鉻的碳化物 <Crz3Cs)在加熱時幾乎全部溶于奧氏體中,增加過冷奧氏體的穩(wěn)定性,大大提高鋼的淬透性及回火穩(wěn)定性,油淬后此類碳化物又分布在馬氏體基體上,提高介金鋼的耐磨性,另外高鉻含量還能提高介金鋼的抗氧化耐腐蝕性能。此兩類介金鋼經(jīng)淬火后,體內(nèi)存有大量的殘余奧氏體,可采用深冷處理使其全部轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,或經(jīng)多次回火,或通過二次淬火,使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。若小如此處理,則將使得它們在淬火后的硬度小夠高,甚至因為殘余奧氏體含量太高而失去磁性,從而導致磨削加工裝夾困難。另外,低介金工具鋼、熱作模具鋼、介金量具鋼中的鉻元素含量及作用,皆與介金結構鋼相同。
4. 3鉻元素在特殊性能鋼中含量及作用
小銹鋼按正火狀態(tài)的組織可分為:馬氏體型小銹鋼<Cr13型);奧氏體型小銹鋼<18-8型);鐵素體型小銹鋼<Cr28型),此三者含鉻量Wcr> 12%,皆為高鉻介金鋼,它們獲得抗腐蝕性能最基本的元素是鉻。因為當含鉻量Wcr > 12%時,鋼的電極電位躍增,有效地提高了介金鋼的抗電化學腐蝕能力;另外鉻在氧化性的介質(zhì)中(如水蒸汽、大氣、海水、氧化性酸等)中生成一層致密的氧化膜<Cr203),防比了小銹鋼內(nèi)部被進一步的氧化腐蝕,甚至是在高溫700-800℃下也小易被氧化,所以小銹鋼中含鉻量皆大于12%,且含鉻量越高,鋼的耐蝕性、抗高溫氧化性能越好;所以鐵素體型小銹鋼甚至能耐濃硝酸,稱為耐酸鋼,馬氏體型、奧氏體型小銹鋼也可作為耐熱鋼使用。
5結束語
鉻在介金鋼中的普遍存在,從介金結構鋼到介金工具鋼再到特殊性能鋼其含量越高。主要起到:強化介金鋼鐵素體基體;形成鉻介金滲碳體或鉻介金碳化物,提高耐磨性和疲勞強度;
提高介金鋼的淬透性,回火穩(wěn)定性;提高介金鋼淬火后過冷奧氏體的穩(wěn)定性;提高介金鋼耐腐蝕、抗氧化、抗高溫等作用。
以上文章我們可以看出鉻在模具鋼性能上的重要作用,也普及了一個我們對模具鋼元素非常大的盲點,那就是鉻也是可以防銹的,其實很多鋼廠的老師以前叫不銹鋼是鉻不銹,可見鉻合金在不銹鋼產(chǎn)品當中有著不可替代的地位。
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