模具钢中的合金元素有什么作用？（1）

　　合金元素在模具钢中的作用

　　[硅]

　　1.硅对钢性能的影响

　　有利影响:

　　(1)硅对提高铁素体和奥氏体的硬度和强度有很强的作用。

　　(2)硅能提高钢的耐磨性，显著提高钢的弹性极限、屈服强度和屈强比，提高疲劳强度。

　　(3)硅可以提高钢的高温抗氧化性。

　　不利影响:

　　(1)当硅的质量分数超过2.5%时，钢的塑性加工困难；当质量分数超过3%时，钢的塑性和韧性显著下降。

　　(2)硅在钢中容易形成带状组织，导致横向性能低于纵向性能。

　　(3)硅的存在使钢的焊接性变差。

　　2.硅在钢中的作用

　　(1)硅在普通低合金钢中能提高钢的强度和抗局部腐蚀能力；淬透性和耐回火性可以在调质钢中得到改善。

　　(2)在不锈钢和耐腐蚀钢中，硅与钼、钨、铬、铝、钛和氮的结合可以提高钢的耐腐蚀性和高温抗氧化性。

　　(3)硅质量分数为0.5%-2.8%的SiMn或SiMnB钢广泛应用于高负荷弹簧材料；冷作模具材料采用含硅量高的石墨钢。

　　[锰]

　　1.锰对钢性能的影响

　　有利影响:

　　(1)锰可以适当增加钢的强度。

　　(2)锰有利于永磁合金。

　　(3)锰可以改善钢的热加工性能。

　　不利影响:

　　(1)当锰含量超过一定值时，零件的开裂倾向增大；

　　当锰含量很高时，钢的抗氧化性降低。

　　(2)锰对软磁合金有害。

　　(3)锰不利于钢筋焊接。

　　2.在钢铁中的应用

　　(1)易切削钢往往含有适量的锰，MnS夹杂物易切削。

　　(2)普通低合金钢中的锰在质量分数为1%-2%时能提高钢的强度。

　　(3)锰可以提高弹簧钢、轴承钢和工具钢产品中的钢的淬透性。

　　[镍]

　　1.镍对钢性能的影响

　　有利影响:

　　(1)镍能提高钢的强度，但对钢的塑性影响不大。

　　(2)降低含镍钢中的碳含量可以提高钢的韧性。

　　(3)镍可以提高钢的疲劳性能，降低钢对缺口的敏感性。

　　(4)镍的质量分数超过15%-20%的钢具有高耐蚀性。

　　不利影响:

　　(1)镍能强烈降低钢的导热性和导电性。

　　(2)含镍钢焊接时易开裂，建议使用奥氏体焊条。

　　2.镍在钢中的应用

　　(1)纯镍钢只能在要求特别高的冲击韧性或非常低的工作温度时使用。

　　(2)含镍钢特别适用于需要表面渗碳的零件。

　　(3)由于镍的稀缺性，它也是一种重要的战略物资。除非用其他合金元素无法满足性能要求，否则应尽量使用镍，而不是作为钢的合金元素。

　　[钴(Co)]

　　1.钴对钢性能的影响

　　有利影响:

　　(1)钴可以强化钢基体并提高退火或正火碳钢的硬度和强度。

　　(2)钴能显著提高特殊钢的热强度和高温硬度。

　　(3)钴能提高马氏体时效钢的综合力学性能，使其具有超韧性。

　　(4)钴可以提高耐热钢的抗氧化性。

　　不利影响:

　　钴不仅能提高退火或正火碳钢的硬度和强度，还能降低其塑性和冲击韧性。

　　2.钴在钢中的应用

　　(1)主要用于高速钢、马氏体时效钢、耐热钢和精密合金，其中马氏体时效钢可用于制造高尔夫球杆面。

　　(2)钴资源稀缺且价格昂贵，应尽可能节约使用钴。

　　[钼]

　　1.钼对钢性能的影响

　　有利影响:

　　(1)钼对铁素体有固溶强化作用，同时也提高碳化物的稳定性，从而提高钢的强度。

　　(2)钼在改善钢的延展性、韧性和耐磨性方面起着强有力的作用。

　　(3)钼能提高钢的耐蚀性，防止钢在氯化物溶液中的点蚀。

　　不利影响:

　　(1)当钼的质量分数大于3%时，钢的抗氧化性减弱。

　　(2)钼的适宜质量分数不超过8%的钢仍可锻造和轧制，但含量越高，钢的热加工变形抗力越大。

　　2.钼在钢中的应用

　　(1) Cr-Mo钢在很多情况下可以代替Cr-Ni钢制造重要零件，常用于制造一些耐高温、耐高压的阀门和压力容器。

　　(2)广泛用于调质渗碳结构钢、弹簧钢、轴承钢、工具钢、不锈耐酸钢、耐热钢、磁钢。