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西安工模具钢元素钒在钢中的作用?
编辑:西安三冶优源钢铁有限责任公司   时间:2019-01-04

  工模具被誉为“现代工业之母”,足可见工模具在现代工业中的重要性及不可磨灭的贡献,其中西安工模具钢是模具最重要的组成部分,也是模具材料中应用最为广泛的材料,是工模具制造产业重要的物质载体和技术基础,其品种、规格、质量对工模具的性能、使用寿命和制造周期起着决定性的作用。

  钒在化学元素周期表中的位置决定了其化学性质。钒在化学元素周期表上位于第4 周期、第VB族,其3d 层电子数为3,是强碳化物和氮化物形成元素。钒具有体心立方结构,在任何温度都可以固溶在钢中。钢中含有一定量的碳和氮,它们会与钒化合,以碳化物、氮化物,或者碳氮化物形式在钢中析出。固溶和析出的钒会影响组织演变,这些组织特征将会影响到钢的各种性能。

  在氮含量低的情况下,碳氮化钒在奥氏体中的溶解度积比碳化铌要高得多。在900℃以下,碳氮化钒可完全溶于奥氏体中,此外钒在奥氏体中的固溶度大于在铁素体中,因此,钒的主要作用是在γ/α转变过程中的相间析出和在铁素体中的析出强化。从固溶度积就可以认识到钒在钢中的作用。

  钒在钢中的主要作用是:

  (1)细化钢的组织和晶粒,提高晶粒粗化温度,从而降低过热敏感性,并提高钢的强度和韧性。

  (2)当在高温溶入奥氏体时,增加钢的淬透性;相反,如以碳化物存在时,却会降低钢的淬透性。

  (3)增加淬火钢的淬透性和回火稳定性,细化晶粒,并产生二次硬化效应。

  (4) 碳化钒和氮化钒在奥氏体中的固溶度积较高。因此,在高温时不易产生由于析出所导致的裂纹,在凝固过程中,钢坯出现裂纹的趋势较小。

  (5) 碳氮化钒的析出温度较低,固溶在奥氏体中,晶界迁移的拖拽力低。这将有利于奥氏体再结晶,容易实施再结晶控轧,沿钢材截面组织均匀。在很宽的温度范围内,能得到均匀再结晶晶粒,终轧温度对力学性能影响不大。相比较其它微合金钢和合金钢而言,含钒钢的轧制抗力较小,与碳锰钢相当。

  (6) 在铁素体或马氏体中析出,产生析出强化作用,一般在铁素体中的析出强化增量在50MPa~100MPa。通过提高钢中氮含量可以促进钒的析出,获得更大的析出强化效果。这在高强度热轧带肋钢筋的生产中是一项好技术,达到节约钒的使用量,提高析出强化量的作用。

  (7) 钒与氮的结合力强,可以形成氮化钒,有利于减少钢材的应变时效,这一特性对于经历了冷变形的钢筋在服役过程中很重要。

  (8) 马氏体钢中添加钒可以增大钢的抗回火软化性能,使钢在回火过程中保持马氏体板条形态,或者在回火过程中析出碳化钒,产生二次硬化效应。

  西安工模具钢按用途分类:按钢材的用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢三大类。

  什么叫热处理?热处理是将钢材加热,冷却得到所需组织和性能的一种工艺。

  热处理的三把火

  退火(Annealing)—降低硬度,改善加工性能。退火组织:铁素体( F)/球粒状珠光体( P)

  淬火(Qunching)—提高硬度,增加强度和耐磨性。淬火组织:淬火马氏体( M )+ 残余奥氏体(AR)

  回火(Tempering)—消除淬火应力,调节硬度,提高韧性。回火组织:回火马氏体(M ) / 索氏体(S )

    西安工模具钢您明白了嘛?


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