1. 40cr钢加入铬的作用是什么
铬能提高钢的淬透性及耐磨性,改善钢的抗氧化作用,提高钢的抗腐蚀能力
常见化学元素对对钢材性能的影响
(1)碳含量越高,钢的硬度越高,耐磨性越好,但塑性及韧性越差。
(2)硫是钢中的有害杂质,含硫较多的钢在高温下进行压力加工时,容易脆裂,这种现象通常称为热脆性。
(3)磷能使钢中的塑性及韧性明显下降,特别在低温时影响更为严重,这一现象称为冷脆性。
在优质钢中,硫和磷的含量应严格控制。但从另一方面来看,在低碳钢中含有较高的硫和磷时,能使切削时切屑易断,对改善钢的可切削性是有利的。
(4)锰能提高钢的强度,消除或削弱硫的不良影响,并能提高钢的淬透性。含锰量很高的高合金钢(高锰钢)具有良好的抗磨性及其他物理性能。
(5)硅含量增加可使钢的硬度增加,但塑性及韧性下降。电工用钢中含一定量的硅能改善软磁性能。
(6)钨可提高钢的红硬性和热强性,并可提高钢的耐磨性。
(7)铬能提高钢的淬透性及耐磨性,改善钢的抗氧化作用,提高钢的抗腐蚀能力。
(8)钒能细化钢的晶粒组织,提高钢的强度、韧性及耐磨性。当它在高温溶入奥氏体时,可增加钢的淬透性;反之,当它以碳化物形态存在时,会降低钢的淬透性。
(9)钼可显著提高钢的淬透性,提高热强性,防止回火脆性,提高剩磁和矫顽力。
(10)钛能细化钢的晶粒组织,从而提高钢的强度及韧性。在不锈钢中,钛能消除或减轻钢的晶间腐蚀现象。
(11)镍能提高钢的强度和韧性,提高淬透性,含量高时,可显著改变钢和合金的一些物理性能,提高钢的抗腐蚀能力。
(12)硼的作用是当钢中含有微量0.001~0.005%)硼时,钢的淬透性可以成倍地提高。
(13)铝能细化钢的晶粒组织,阻抑低碳钢的时效,提高钢在低温下的韧性。铝还能提高钢的抗氧化性,提高渗氮钢的耐磨性和疲劳强度等。
(14)铜在钢中突出的作用是改善普通低合金钢的抗大气腐蚀性能,特别是和磷配合使用时。
2. 5crmnmo属于什么合金钢
5CrMnMo属于国标热作模具钢来,执源行标准:GB/T 1299-2014,适于制作要求具有较高强度和高耐磨性的各种类型锻模.
5CrMnMo化学成分如下:
碳 C :0.50~0.60
硅 Si:0.25~0.60
锰 Mn:1.20~1.60
硫 S :≤0.030
磷 P :≤0.030
铬 Cr:0.60~0.90
镍 Ni:允许残余含量≤0.25
铜 Cu:允许残余含量≤0.30
钼 Mo:0.15~0.30
3. 提高钢的淬透性,回火抗力,固溶强化及细晶强化作用的合金元素有哪些
提高钢的淬透性,回火抗力,固溶强化及细晶强化作用的合金元素有哪些
合金元素对钢力学性能的影响
1. 溶解于铁起固溶强化作用
几乎所有合金元素均能不同程度地溶于铁素体、奥氏体中形成固溶体,使钢的强度、硬度提高,但塑性韧性有所下降。使钢具有强韧性的良好配合
2.形成碳化物,起第二相强化、硬化作用
按照与碳之间的相互作用不同,常用的合金元素分为非碳化物形成元素和碳化物形成元素两大类。碳化物形成元素包括Ti、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn等,它们在钢中能与碳结合形成碳化物,如TiC、VC、WC等,这些碳化物一般都具有高的硬度、高的熔点和稳定性,如果它们颗粒细小并在钢中均匀分布时,则显著提高钢的强度、硬度和耐磨性。
3.使结构钢中珠光体增加,起强化的作用
合金元素的加入,使Fe-Fe3C相图中的共析点左移,因而,与相同含碳量的碳钢相比,亚共析成分的结构钢(一般结构钢为亚共析钢)含碳量更接近于共析成分,组织中珠光体的数量,使合金钢的强度提高
二、合金元素对钢工艺性能的影响
1.对热处理的影响
1)对加热过程奥氏体化的影响 :合金钢热处理可适当提高加热温度和延长保温时间
合金钢中的合金渗碳体、合金碳化物稳定性高,不易溶入奥氏体;合金元素溶入奥氏体后扩散很缓慢,因此合金钢的奥氏体化速度比碳钢慢,为加速奥氏体化,要求将合金钢(锰钢除外)加热到较高的温度和保温较长的时间。除Mn外的所有合金元素都有阻碍奥氏体晶粒长大的作用,尤其是Ti、V等强碳化物形成的合金碳化物稳定性高,残存在奥氏体晶界上,显著地阻碍奥氏体晶粒长大。因此奥氏体化的晶粒一般比碳钢细。
2)对过冷奥氏体转变的影响 :合金钢淬透性更好,可减小淬火冷速,减小淬火变形。但残余奥氏体增多
除Co外,所有溶于奥氏体中的合金元素,都使过冷奥氏体的稳定性增大,使C曲线右移,马氏体临界冷却速度减小,淬透性提高。这使得合金钢利用较小的冷却速度即能淬成马氏体组织,可减小淬火变形。因此大尺寸、形状复杂或要求精度高的重要零件需要用合金钢制作。 除Co、Al外,大多数合金元素都使Ms点降低,使合金钢淬火后的残余奥氏体量比碳钢多,这将对零件的淬火质量会产生不利影响
3)对回火转变的影响 :合金钢耐回火性好,回火后强韧性配合更好,有些钢可产生“二次硬化”
合金钢回火时马氏体不易分解,抗软化能力强,即提高了钢的耐回火性,回火后能有更好的强韧性配合。 合金元素能提高马氏体分解温度,对于含有较多Cr、Mo、W、V等强碳化物形成元素的钢,当加热至500~600℃回火时,直接由马氏体中析出合金碳化物,这些碳化物颗粒细小,分布弥散,使钢的硬度不仅不降低,反而升高这种现象称为“二次硬化”。但有些合金钢应避免“回火脆性”的产生
2.对焊接性能的影响
淬透性良好的合金钢在焊接时,容易在接头处出现淬硬组织,使该处脆性增大,容易出现焊接裂纹;焊接时合金元素容易被氧化形成氧化物夹杂,使焊接质量下降,例如,在焊接不锈钢时,形成Cr2O3夹杂,使焊缝质量受到影响,同时由于铬的损失,不锈钢的耐腐蚀性下降,所以高合金钢最好采用保护作用好的氩弧焊
3.对锻造性能的影响
由于合金元素溶入奥氏体后使变形抗力增加,使塑性变形困难,合金钢锻造需要施加更大的压力吨位;同时合金元素使钢的导热性降低、脆性加大,增大了合金钢锻造时和锻后冷却中出现变形、开裂的倾向,因此合金钢锻后一般应控制终锻温度和冷却速度。
4. Cr、Mo、Mn等合金元素在钢中的作用
Cr:显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。使A3和A1温度升高, GS线向左上方移动。铬为中强碳化物形成元素。
Mo:细化钢的晶粒,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力。在工具钢中可提高红硬性。抑制合金钢由于回火脆性。使A3和A1温度升高,GS线向左上方移动。钼为中强碳化物形成元素。
Mn:提高钢韧性、强度、硬度和耐磨性、耐磨性。提高钢的淬透性,改善钢的热加工性能。锰量增高,降低抗腐蚀能力、焊接性能。锰为弱碳化物形成元素。
(4)哪些合金显著提高钢的淬透性扩展阅读:
铬是银白色有光泽的金属,纯铬有延展性,含杂质的铬硬而脆。密度7.20g/cm3。可溶于强碱溶液。铬具有很高的耐腐蚀性,在空气中,即便是在赤热的状态下,氧化也很慢。不溶于水。镀在金属上可起保护作用。
在常温下不受空气的侵蚀。跟盐酸或氢氟酸不起反应。化合价+2、+4和+6,最稳定化合物为+6价。钼的高价氧化态化合物呈酸性,低价氧化态化合物呈碱性,+6价离子具有很强的形成配合物倾向。致密钼在常温空气中稳定,400℃轻度氧化,500℃迅速氧化。1000℃时钼能吸收大量氢形成固溶体。
在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%,在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”。加一般锰量的钢不但具有足够的韧性,且具有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性。
5. 弹簧钢的合金化都有哪些元素,有什么特性
碳是钢中的主要强化元素,对弹簧钢的影响往往超过其他合金元素。根据使用要求,弹簧钢材料应是中高碳的合金钢。当今世界各国普遍采用的弹簧钢,含碳量绝大部分在0.45%~0.65%。
为了克服弹簧钢强度提高后韧性和塑性降低的难题,也有降低碳含量的趋势。中国对低碳马氏体弹簧钢进行了深入的研究,如28mnsib、35mnsib等,其碳含量在0.30%左右。实践表明,这些弹簧钢可以在低温回火的板条状马氏体组织下使用,有足够强度和优良的综合力学性能,尤其是塑性、韧性极好。日本研究开发的几种高强度弹簧钢,如uhs1900、vhs2000、nd120s、nd250s等,碳含量均在0.40%左右。
合金元素在弹簧钢中的主要作用是提高力学性能、改善工艺性能及赋予某些特殊性能(如耐高温、耐蚀)等。
很多弹簧钢以硅为主要合金元素,它是对弹减抗力影响最大的合金元素,这主要是由于硅具有强烈的固溶强化作用;同时,硅能抑制渗碳体在回火过程中的晶核形成和长大,改变回火时析出碳化物的数量、尺寸和形态,提高钢的回火稳定性。目前,国内钢材牌号中wsi为1.8%~2.2%,是现有标准中含硅最高的弹簧钢。但硅含量如果过高,将促进钢在轧制和热处理过程中的脱碳和石墨化倾向,并且使冶炼困难和易形成夹杂物,因此,过高硅含量弹簧钢的使用仍需慎重。
由于铬能够显著提高钢的淬透性,阻止si-cr钢球化退火时的石墨化倾向,减少脱碳层,因此是弹簧钢中的常用合金元素,以铬为主要强化元素的弹簧钢50crv使用较广泛。
锰是提高淬透性最有效的合金元素,它溶入铁素体中有固溶性化作用。研究表明,wmn必须大于0.5%,以使淬火时弹簧钢心部完全较变为马氏体,但当wmn超过1.5%时,韧性明显下降,这在选择弹簧钢时应优先考虑的。
钼可以提高钢的淬透性,防止回火脆性,改善疲劳性能,现有标准中加钼的弹簧钢不多,加入量一般在0.4%以下。
钒是强碳化物形成元素,固态下所析出的细小弥散的mc型碳化物具有很强的沉淀强化效果。在35crmnb钢中加入0.11%v,可显著提高钢的淬透性,还发现钒能有效降低35simnb钢的脱碳敏感性,认为这与钒降低钢中有效固溶碳、防止晶粒长大和阻止晶界扩散并提高抗氧化性有关。