1.鋼材的定義:
鋼材是指含碳量在0.0218%~2.11%的鐵碳合金。在普通鋼材中添加Cr,Mo,V,Ni等合金成分就得到了合金鋼,我們的模具鋼材都屬于合金鋼。
2.改變鋼材性能的方法,主要有以下三方面:
2.1 合金成分
碳:C
增加淬火組織的硬度;
形成碳化物,提高耐磨性;
降低韌性;
降低可焊性;
鉻:Cr
提高鋼之硬度,形成堅硬及穩(wěn)定的碳化鉻,從而改善耐磨性;
能提高鋼的淬透性;
當(dāng)Cr含量超過12%, 具耐腐蝕作用,并提供良好拋旋光性;
鉬:Mo
Mo是強(qiáng)碳化物形成元素,提高耐磨性;
Mo>0.5%能抑止其他合金元素引致之回火脆性;
提供紅硬性,熱強(qiáng)度;
提高淬透性,回火穩(wěn)定性
釩:V
可以形成高硬度碳化物,提高耐磨性;
細(xì)化鋼的晶粒,降低過熱敏感性
提高鋼之強(qiáng)度、韌性及回火穩(wěn)定性
鎳:Ni
Ni能提高鋼的淬透性;
Ni能細(xì)化晶粒
硫(S)
常以MnS形式存在鋼中,割裂基體的連續(xù)性,惡化材料的韌性、抗腐蝕性、拋旋光性、放電加工性、蝕紋性,可提高材料的切削能力。
2.2 冶煉工藝
普通煉鋼工藝
電渣重熔(ESR)
將粗鋼坯置于電渣爐中,通入強(qiáng)電流,使電爐產(chǎn)生很高的溫度,使粗鋼坯熔化成鋼水,鋼水流經(jīng)電渣,雜質(zhì)被電渣過濾吸附,從而達(dá)到純化的效果。整體重熔速度快,但一些非常細(xì)小的雜質(zhì)并未除去。
真空電弧重熔(VAR)
在真空爐里,通入強(qiáng)電流在鋼胚上,鋼胚底部開始熔化,雜質(zhì)汽化成氣體被抽走,從而將鋼材純度提高,而且它是一滴一滴地凝固,凝固速度非常快,組織變得很致密。特點(diǎn)是雜質(zhì)去得,但整體重熔速度慢。
2.3 熱處理
鋼材的熱處理是指經(jīng)過加熱然后冷卻,通過控制鋼材的加熱溫度、保溫時間及冷卻速度來改變鋼的性能,以滿足加工或使用要求的工藝過程。主要的熱處理工藝有:退火、淬火、回火。