冷作模具加工材料的成分特点

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根据模具加工材料的性能要求，冷作模具钢的成分特点如下:
    1.钢的含碳量
    含碳量是影响冷作模具钢性能的决定性因素。一般，随着含碳量的增加，钢的硬度、强度和耐磨性提高，塑性、韧性变差。对于高耐磨的冷作模具钢，碳的质量分数一般控制在0.7%一2.3%，以获得高碳马氏体，并形成一定量的碳化物;对于需要抗冲击的高强韧性冷作模具，其钢材的碳的质量分数一般控制在0.5%一0.7%，以保证模具获得足够的韧性。
    2.合金化特点
    冷作模具钢的合金化主要特点是:加人强碳化物形成元素，获得足够数量的合金碳化物，并增加钢的淬透性和回火稳定性，以达到耐磨性和强韧性的要求。所加人的主要元素及其作用简述如下:
    (1)锰锰会强烈地增加钢的淬透性，大幅度降低钢的Ms点，增加淬火后残留奥氏体量，这对防止工件变形、淬裂，稳定外形尺寸是有利的。但降低钢的导热性，有较大的过热敏感性，并加剧第二类回火脆性。所以，锰宜与钥、钒、铬、钨复合添加。在抗冲击及高强韧性冷作模具钢中的用量受到限制。
    (2)硅硅会增加钢的淬透性和回火稳定性，显著提高变形抗力及冲击疲劳抗力;也可提高抗氧化性和耐蚀性。但硅促使钢中的碳以石墨形式析出，造成脱碳倾向比较严重，并增加钢的过热敏感性和第二类回火脆性。
    (3)铬铬会显著地增加钢的淬透性，有效提高钢的回火稳定性。钢中随着含铬量的增加，依次生成(Fe·Cr)3C,(Fe·Cr)7C,(Fe·Cr) 23 C等碳化物，这些碳化物稳定性较好，从而减小钢的过热敏感性，提高钢的耐磨性。铬对钢表面具有钝化作用，使钢具有抗氧化能力。但铬含量较高会增加碳化物不均匀性和残留奥氏体量。一般在低合金冷作模具钢中铬的质量分数为0.5%一1.5%;在高强韧性冷作模具钢中，铬的质量分数为4%一5%;在高耐磨微变形模具钢中，铬的质量分数为6%一12%.
    (4)钥钥可提高淬透性和高温蠕变强度;回火稳定性和二次硬化效果也强于铬;并能抑制铬、锰、硅引起的第二类回火脆性，但钥会增加脱碳倾向。常用冷作模具钢中的钥质量分数一般为0.5%一5%。
    (5)钨钨的一大优点是会造成二次硬化，显著提高钢的热硬性;其提高耐磨性和降低钢的过热敏感性的作用优于钥。但钨会强烈地降低钢的导热性，过量的钨还会使得钨的碳化物不均，钢的强度和韧性降低。在高承载能力冷作模具钢中，钨的质量分数小于18%,并且有以翎或钒代替钨以减少钨含量的趋势。
    (6)钒钒主要以V4C，形式存在于钢中。由于V4 C3稳定难溶，硬度极高，www.vtoall.com所以钒能显著提高钢的耐磨性和热硬性;同时钒还可细化晶粒，降低钢的过热敏感性。但钒含量过高，会降低钢的可锻性和磨削性。故钒的质量分数一般控制在0.2%一1.5%。
    (7)钻、镍钻的主要作用是提高高速钢冷作模具的热硬性，增强二次硬化效果。在硬质合金冷作模具加工材料中，钻是重要的粘结剂。
    镍既能提高钢的强度又能提高钢的韧性，同时还可提高钢的淬透性;含量较高时，可显著提高钢的耐蚀性。但镍有增加第二类回火脆性的倾向。