模具钢的合金化原理

　　1.Fe基二元相图

　　1、杂质元素(impurity- element)

　　常存杂质：

　　冶炼残余，由脱氧剂带入。如Mn、Si、Al;S、P难清除。

　　隐存杂质：

　　生产过程中形成，如微量元素O、H、N等。

　　偶存杂质：

　　与炼钢时的矿石、废钢有关，如Cu、Sn、Pb、Cr等。

　　一些杂质元素在钢中可能带来的影响。

　　热脆性 —— S —— FeS(低熔点989℃);

　　冷脆性 —— P —— Fe3P(硬脆);

　　氢 脆 —— H —— 白点。

　　1.Fe基二元相图

　　2、合金元素(alloying-element)

　　为合金化目的加入，其加入量有一定范围

　　的元素称为合金元素。

　　钢中常用合金元素：

　　Si、Mn、Cr、Ni、W、Mo、V、Ti等。

　　1.Fe基二元相图

　　3.元素与Fe元素之间的作用

　　3.1、γ稳定化元素

　　a) 与γ区无限固溶 —— Ni、Mn、Co

　　开启γ区—— 量大时， 室温为γ相;

　　b) 与γ区有限固溶 —— C、N、Cu

　　—— 扩大γ区。

　　3.2、α稳定化元素

　　a) 完全封闭γ区 — Cr、V、 W、Mo、Ti

　　Cr、V与α-Fe完全互溶，量大时→α相 ?

　　W、Mo、Ti 等部分溶解

　　b) 缩小γ区 —— Nb等。

　　1.2  元素对Fe-C相图的影响

　　1.2.1合金元素对S、E点的影响

　　A形成元素均使S、E点向左下方移动，

　　F形成元素使S、E点向左上方移动。

　　S点左移—意味着共析C量减小 ;

　　E点左移—意味着出现莱氏体的C量降低 。

　　1.2  元素对Fe-C相图的影响

　　1.2.2对临界点的影响

　　A形成元素Ni、Mn等使A1(A3)线向下移动;

　　F形成元素Cr、Si等使A1(A3)线向上移动。

　　1.2.3对γ-Fe区的影响

　　A形成元素Ni、Mn等使γ-Fe区扩大→钢在室温下也为A体 — 奥氏体钢;

　　F形成元素Cr、Si等使γ-Fe区缩小→钢在高温下仍为F体 — 铁素体钢。

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