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模具鋼百科
(硅)合金元素在模具鋼中的重要作用
來源:東啟特鋼原創 | 作者:東啟特鋼 | 發布時間: 2019-06-22 | 1472 次瀏覽 | 分享到:
一、硅對鋼的組織及熱處理的影響;二、硅對鋼的力學性能的影響;三、硅對鋼的物理、化學及工藝性能的影響;四、硅在模具鋼中的應用
硅(Si)
一、硅對鋼的組織及熱處理的影響
1.作為鋼中的金屬元素,其質量分數一般不低于0.4%,已固溶體形態存在于鐵素體或奧氏體中,能縮小奧氏體區
2.提高退火、正火和淬火溫度,在亞共析鋼中提高淬透性
3.硅不形成碳化物,可強烈地促進碳的石墨化,在硅含量較高的中碳鋼和高碳鋼中,如不含有強碳化物形成元素,易在一定溫度下發生石墨化
4.在滲碳鋼中,硅能夠較小滲碳層厚度和碳的濃度
5.硅對鋼液有良好的脫氧作用
二、硅對鋼的力學性能的影響
1.提高鐵素體和奧氏體的硬度和強度,其作用較錳、鎳、鉻、鎢、鉬、釩等更強;顯著提高鋼的彈性極限、屈服強度和屈強比,并提高疲勞強度
2.硅的質量分數超過3%時,鋼的塑性和韌性顯著降低
3.鋼中形成帶狀組織,造成橫向性能低于縱向性能
4.改善鋼的耐磨性
三、硅對鋼的物理、化學及工藝性能的影響
1.降低鋼的密度、熱導率、電導率和電阻溫度系數
2.提高高溫時鋼的抗氧化性能
3.是鋼的焊接性惡化
4.硅的質量分數超過2.5%的鋼,其塑性加工較為困難
四、硅在模具鋼中的應用
1.在普通低合金鋼中可提高強度,改善局部腐蝕抗力,在調質鋼中可提高淬透性和耐回火性,是多元合金結構中的主要合金組成元之一
2.硅的質量分數為0.5%-2.8%的SiMn鋼廣泛用于高載荷彈簧材料(見下圖),同時加入鎢、釩、鈮、鉻、鉬等強碳化物形成元素
彈簧

3.硅片是硅的質量分數為1.0%-4.5%的低碳鋼和超低碳鋼,用于電機和變壓器(見下圖)
電機變壓器
4.在不銹鋼和耐蝕鋼中,與鎢、鉻、鉬、鋁、鈦、氮等配合,提高耐蝕性和抗高溫氧化性能。用不銹鋼和耐蝕鋼制作的雕像如下圖
不銹鋼和耐蝕鋼制作的雕像

5.硅含量較高的石墨鋼用于冷作模具,如下圖
冷作模具材料



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