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模具钢在冶金内外质量方面的要求分析

模具钢在冶金内外质量方面的要求分析
 
 高的冶金质量才能发挥钢的基体本特性,模具钢的内部冶金质量与它的基本性能有同等的重要意义,在研究性能的同时,必须研究冶金质量影响因素。专家认为,一般较常遇到模具钢的内外质量问题有以下几个方面:
 
    ①化学成分的均匀性
 
    模具钢通常是含有多元素的合金钢,钢在锭模具中从液态凝固时,由于选分结晶的缘故,钢液中各种元素在凝固的结构中分布不均匀而形成偏析,这种化学成分的偏析将造成组织和性能的差异,它是影响钢材质量的重要因素之一。降低钢的偏析度,可以有效地提高钢的性能。近些年来,国内外很多冶金厂都在致力研究生产成分均匀、组织细化的钢材。
 
    ②有害元素的含量
    硫和磷在钢凝固过程中形成磷化物和硫化物而在晶界沉淀,因而产生晶间脆性,使钢的塑性降低,过高的S、P含量,会使钢锭在轧制时易产生裂纹,而且会大大降低钢的力学性能。日本的松田幸纪等研究了S、P含量对含W(Cr)5%热作模具钢(H13)的韧性和热疲劳性能影响结果表明,如将W(S、P)的含量从0.025%和0.010%降到W(P)0.005%和W(S)0.001%时,其热疲劳裂纹的长度和数量将减少一半。日立金属公司将SKD61钢中的W(P)含量从0.03%降到0.001%时,可使钢45HRC时的冲击韧度由39.2J/cm2提高到127.5J/cm2。此外,降低钢中的S、P含量还可以有效地提高钢的等向性。
 
    ③钢中的非金属夹杂物
 
    质量良好的钢材不仅化学成分要符合技术标准的规定,并且钢中的非金属夹杂物的含量要尽可能地少,因为非金属夹杂物在钢中所占的体积虽然很小,但对钢材的性能影响却很大。减少钢中的非金属夹杂物是炼钢的主要任务之一。通常所指的钢中的非金属夹杂物,主要是指铁及其他合金元素与氧、硫、氮等作用所形成的化合物,如FeO、MnO、Al2O3、SiO2、FeS、MnS、AlN、VN等,以及在炼钢和浇注时带入的耐火材料,后者的成分也主要是Si、Al、Fe、Cr、Ca、Mg等的氧化物。钢中的非金属夹杂物就其来源,可以分为内在夹杂物和外来夹杂物,仙在的夹杂物是钢在液态及凝固过程中形成的化合物。
 
    钢中的非金属夹杂物在基本种意义上呆以看成是一定尺寸的裂纹,它破坏了金属的连续性,引起应力集中,在外界应力的作用下,裂纹延伸很容易发展扩大而导致性能降低。塑性夹杂物的存在,随着锻轧过程延展变形,致使钢材产生各向异性。同时夹杂物抛光过程中的剥落,提高了模具的表面粗糙度。因此,对于大型和重要的模具来说,提高钢的纯净度是十分重要的。


发布时间:2020-11-15 13:53
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