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s35v粉末鋼鈮元素和硼元素在模具鋼中的作用

正宏今日資訊：鈮元素和硼元素在模具鋼中的作用：

鈮在鋼中的作用：

（1）鈮和碳、氮、氧都有極強的結合力，并與之形成相應的極為穩定的化合物，因而能細化晶粒，降低鋼的過熱敏感性和回火脆性。

（2）有非常好的抗氫性能。（關注微信公眾號：材料科學與工程）

（3）鈮能提高鋼的熱強性。

硼在鋼中的作用：

提高鋼的淬透性。

提高鋼的高溫強度。強化晶界的作用。

       模具鋼的硬度是模具鋼的主要技術指標，模具在高應力的作用下欲保持其形狀尺寸不變，必須具有足夠高的硬度。在高溫狀態下工作的熱作模具，要求保持其組織和性能的穩定，從而保持足夠高的硬度，模具鋼在通過一定的熱處理后，會改變其自身的硬度。

       除了模具鋼本身質量不過關之外，模具鋼的熱處理硬度不夠或者是過硬，都會使其使用壽命大大地減少。

　　DC53、SKD11、NAK80、S136、CR12、CR12MOV、4CR13、P20等都是我們常用的模具鋼種。我們在使用材料時，必須了解它的高熱處理硬度或者說使用硬度范圍。

　　熱處理硬度如果過高，就會導致材料開裂，裂紋等問題。就算是不出現以上問題，在模具鋼使用過程中也會大大的降低它的使用壽命。

　　常用模具鋼使用硬度范圍如下:

　　DC53      高熱處理硬度為63-64HRC;

　　SKD11     高熱處理溫度為58-62HRC;

　　NAK80     本身硬度已經在48-51HRC所以無需熱處理;

　　CR12與CR12MOV的熱處理一般為56-60HRC左右;

　　4CR13預硬材料在31HRC左右，而普通的在十幾度，通過真空熱處理可達48-52度;

　　S136硬度熱處理后可達50-52HRC。

　　以上硬度一般為真空熱處理高硬度的頂端，如超過此硬度，不但材料的性能方面不能保證，還會產生開裂與裂紋等問題。

1.模具截面大，鋼材淬透性差，如大型模具選用了淬透性低的鋼種。

　　解決方法：正確選用模具鋼種，大型模具應選用淬透性高的高合金模具鋼。

2.模具鋼原始組織中碳化物偏析嚴重或組織粗大，鋼中存在石墨碳和碳化物偏析、聚集。

　　解決方法：加強原材料檢查，確保原材料符合標準。對不良原材料鋼材進行合理的鍛造并進行球化退火處理，確保獲得良好的組織。碳素工具鋼不易多次退火，以防石墨化。

3.模具鍛造工藝不正確，鍛造后未進行很好的球化退火，使模具鋼球化組織不良。

　　解決方法：嚴格執行鍛造工藝和球化退火工藝，保證有良好的預備熱處理組織。

4.模具表面未除凈退火或淬火加熱時產生的脫碳層。

　　解決方法：熱處理前應徹底清除模具表面的銹斑和氧化皮，并注意加熱時的保護，盡量采用真空加熱淬火或保護氣氛加熱淬火，鹽浴加熱時應進行良好的脫氧處理。

模具鋼與合結鋼的不同

     模具鋼與合結鋼的用途不同，性能要求不同，所以成分也有很大的不同。

     模具鋼大致可分為：冷軋模具鋼、熱軋模具鋼和塑料模具鋼三類，用于鍛造、沖壓、切型、壓鑄等。

      由于各種模具用途不同，工作條件復雜，因此對模具用鋼，按其所制造模具的工作條件，應具有高的硬度、強度、耐磨性，足夠的韌性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能.由于這類用途不同，工作條件復雜，因此對模具用鋼的性能要求也不同。    

      合結鋼是用作機械零件和各種工程構件并含有一種或數種一定量的合金元素的鋼。可分為普通合金結構鋼和特殊用途合金結構鋼。

       前者包括低合金高強度鋼、低溫用鋼、超高強度鋼、滲碳鋼、調質鋼和非調質鋼；后者包括彈簧鋼、滾珠軸承鋼、易切削鋼、冷沖壓鋼等。