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模具钢百科
（硅）合金元素在模具钢中的重要作用
来源:东启特钢原创 | 作者:东启特钢 | 发布时间: 2019-06-22 | 4886 次浏览 | 分享到:
一、硅对钢的组织及热处理的影响；二、硅对钢的力学性能的影响；三、硅对钢的物理、化学及工艺性能的影响；四、硅在模具钢中的应用
硅（Si）
一、硅对钢的组织及热处理的影响
1.作为钢中的金属元素，其质量分数一般不低于0.4%，已固溶体形态存在于铁素体或奥氏体中，能缩小奥氏体区
2.提高退火、正火和淬火温度，在亚共析钢中提高淬透性
3.硅不形成碳化物，可强烈地促进碳的石墨化，在硅含量较高的中碳钢和高碳钢中，如不含有强碳化物形成元素，易在一定温度下发生石墨化
4.在渗碳钢中，硅能够较小渗碳层厚度和碳的浓度
5.硅对钢液有良好的脱氧作用
二、硅对钢的力学性能的影响
1.提高铁素体和奥氏体的硬度和强度，其作用较锰、镍、铬、钨、钼、钒等更强；显著提高钢的弹性极限、屈服强度和屈强比，并提高疲劳强度
2.硅的质量分数超过3%时，钢的塑性和韧性显著降低
3.钢中形成带状组织，造成横向性能低于纵向性能
4.改善钢的耐磨性
三、硅对钢的物理、化学及工艺性能的影响
1.降低钢的密度、热导率、电导率和电阻温度系数
2.提高高温时钢的抗氧化性能
3.是钢的焊接性恶化
4.硅的质量分数超过2.5%的钢，其塑性加工较为困难
四、硅在模具钢中的应用
1.在普通低合金钢中可提高强度，改善局部腐蚀抗力，在调质钢中可提高淬透性和耐回火性，是多元合金结构中的主要合金组成元之一
2.硅的质量分数为0.5%-2.8%的SiMn钢广泛用于高载荷弹簧材料（见下图），同时加入钨、钒、铌、铬、钼等强碳化物形成元素
弹簧
3.硅片是硅的质量分数为1.0%-4.5%的低碳钢和超低碳钢，用于电机和变压器（见下图）
电机变压器
4.在不锈钢和耐蚀钢中，与钨、铬、钼、铝、钛、氮等配合，提高耐蚀性和抗高温氧化性能。用不锈钢和耐蚀钢制作的雕像如下图
不锈钢和耐蚀钢制作的雕像
5.硅含量较高的石墨钢用于冷作模具钢，如下图
冷作模具材料


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