45钢模具钢

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杂质元素对45号钢性能韧性影响

1、Mn的影响
 
钢中常在杂质有:Si、Mn、S、P和氧、氢、氮等气体。
Mn是炼钢时用锰铁给钢液脱氧后而残余在钢中的元素。
锰有较强的脱氧能力,锰大部分溶于F,使钢强化,锰对钢有益。
锰能降低S对钢的危害。
一般碳素钢中把锰控制在0.25%~0.8%范围内。
 
2、Si的影响
 
Si主要来自原料生铁和硅铁脱氧剂。
Si比锰脱氧能力强,硅溶于F,提高钢的强度和硬度,但会使塑性和韧性降低。
硅促进Fe3C分解成石墨,若钢中出现石墨会使钢的韧性严重下降,产生所谓的“黑脆”。
硅在碳素钢中一般控制在0.17~0.37%范围内
3、S的影响
 
S可使钢的“热脆”性增加。(S不溶于α-Fe,而以化合物FeS的形式存在,其熔点为1190℃,而FeS又能于Fe形成共晶体分布于晶界上,其熔点仅为985℃。)
S对钢的焊接性能也有不良影响,容易导致焊缝热裂。所以,S在钢中是有害杂质,其含量一般要求不大于0.05%。但是,S能改善钢材的切削性能。
 
4、P的影响
 
P会引起钢的“冷脆”。(P在钢中全部溶于α-Fe中,使钢的强度和硬度增高,同时,塑性和韧性显著降低。当钢中含P量达0.3%时,钢完全变脆,这种脆性现象在低温时更为严重。)
P还降低钢的焊接性能。所以,P在钢中是有害杂质,其含量一般要求不大于0.045%。但是,P能改善钢材的切削性能和耐腐蚀性能。
 
5、气体的影响
 
氧会降低钢的力学性能,尤其是疲劳强度。对钢无益,越少越好。
N会以氮化物的形式析出,增加钢的强度和硬度,但会降低钢的塑性和韧性,使钢变脆。
H会使钢的脆性显著增加,称为“氢脆”。
H会使钢中产生裂纹,称为“白点”。


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