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　　合金元素的作用

　　

　　碳

　　

　　是控制马氏体强度的关键因素，也是影响韧性的主要因素。国内外关于低碳马氏体的大量研究表明，若要获得较好的综合机械性能，钢中碳量要控制在0.45%-0.30%。

　　

　　铬

　　

　　铬形成碳化物，可提高钢的淬透性。淬火加热时铬溶于奥氏体，淬火后固溶于马氏体中，可以提高钢的抗回火能力。热作模具钢中α-Fe中铬含量少于2%时，随着铬含量的增加，高温强度随之上升，但铬含量大于2%时，高温强度将随铬含量的增加反而下降。同时，还会引起碳化物偏析，将导致降低冲击韧性。一般讲热作模具钢铬含量应控制2%为宜。

　　

　　钨和钼

　　

　　钨的加入在多元复合合金化的热作模具钢中，可以明显地降低钢的过热敏感倾向，并提高钢的热稳定性。但钨的含量超过2-3%钢的热强性不会再有明显提高，反而会使韧性下降。一般应控制在1%左右。

　　

　　钼的加入可以提高钢的淬透性与热强性，又可以防止第二类回火脆性。但钼加入过多，会造成钼碳化物偏析，在回火过程中沿晶界呈针状或网状析出，影响钢的韧性。在高韧性热作模具钢中，钼含量以0.6-1%为宜。

　　

　　钒

　　

　　钒可以降低钢的过热敏感倾向。在低合金钢中加入0.1-0.3%的钒就有明显的效果。马氏体钢中，钒含量达到0.5%就可以产生足够的二次硬化效应。钒量过高，在二次硬化温度范围内回火，钢的塑性、韧性将明显下降，故钒加入量不能超过1%。

　　

　　镍

　　

　　镍为非碳化合物形成元素，可提高钢的淬透性。对钢的强度与韧性均有良好作用。但过量镍会促使沿奥氏体晶界析出碳化物，这会导致基体中合金元素含量降低，使钢热强性下降。大型锤锻模具钢镍含量一般不会超过1.5%。

　　

　　硅

　　

　　硅的加入可提高钢的淬透性和基体强度。硅溶于α-Fe中使其强化并提高α-Fe转变r-Fe的转变温度及高温抗氧化能力。硅是不溶于碳化物，但能提高回火时析出特殊碳化物的弥散度。近期研究表明，加入适量的硅可以改善钢的韧性，在以碳化物为强化相的热作模具钢中硅量一般以0.5-0.8%为宜。

　　

　　锰

　　

　　锰除了能提高淬透性之外，还可以消除硫的有害影响。它的含量一般控制在0.5-0.8%。

　　

　　钴、铌、钛铌可形成稳定性很高的NbC。在1050℃刚刚开始溶入奥氏体中，因此抑制晶粒长大，可提高热强性和高韧性。

　　

　　钴的加入可显著提高耐氧化性和红硬性，耐磨性能好。如美国的H-10钢中加入3%的钴，可大大提高其钢的耐磨性能。

　　

　　钛在钢中的作用就是在高温时，避免晶粒粗化，因此可以强化钢的基体，又能提高钢的韧性。硫与磷

　　

　　由原材料带入的有害元素参照5CrNiMo钢的冶金含量标准均控制在少于0.03%范围。

　　

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