关于化学成分在模具钢材中的作用影响的探讨

化学成分在模具钢材中的作用？

简单地说：钢就是铁和碳的合金。其它成分是为了使钢材性能有所区别。以下分别说明主要化学成分在模具钢材作用,这样对模具钢材进一步了解有更大的帮助:

碳（C)-存在于所有的钢材，是重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度和硬度，但降低其塑性和韧性。我们通常希望刀具级别的钢材拥有0.5％以上的碳，也成为高碳钢。

硅（Si）-为常用的脱氧剂,有很强的脱氧能力。对铁素体的固溶强化作用仅次于磷，提高钢的电阻率，降低磁滞损耗，对磁导率也有所改善，为硅钢片的主要合金化学元素。提高钢的淬透性和抗回火性，对钢的综合力学性能，特别是弹性极限有利。Si在弹簧钢中主要作用增加钢的弹性。

铬（Cr)-增加钢的硬度、强度，重要的是耐腐蚀性，Cr含量13％以上的认为是不锈钢。尽管这么叫，如果保养不当，所有钢材都会生锈的。S136模具钢、FS136模具钢中含铬量12%左右，因此其耐腐蚀性特别好。

锰（Mn）-在钢中熔于铁素体和渗碳体，使钢的强度、硬度提高。此外由于Mn和S的亲和力大于铁与硫的亲和力，那么可以夺走部分有害物质硫，形成高熔点的MnS（高于1600度）,从而减轻S对钢的有害作用。

钼（Mo）-阴抑奥氏体到珠光体转变的能力强，从而提高钢的淬透性，并为贝氏体高强度钢的重要合金化元素之一。含量约0.5%时能降低或抑止其他合金元素导致的回火脆性。在较高回火温度下，形成弥散分布的特殊碳化物，有二次硬化作用，提高钢的热强性和蠕变强度。

钒（V）-增强抗磨损能力和延展性。一种钒的碳化物用于制造条纹钢。在许多种钢材中都含有钒，其中Cr12Mo1V1含有1%的钒，可以提高钢的淬透性、耐磨性，提高工具钢的使用寿命。

镍（Ni）-固溶强化及提高淬透性的作用。细化铁元素体晶粒，在强度相同的条件下，提高钢的塑性和韧性，特别是低温韧性。与铬、钼等联合使用，提高钢的热强性和耐蚀性。718是P20的改良型，718是P20的基础上加Ni，改善了钢的塑性和韧性。

钨（W）-主要增加钢的红硬性和耐磨性。将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。在高速钢SKH-9中就含有大量的钨。

磷（P）-在通常情况下，磷元素是模具钢材中的有害元素，磷（P）元素能够增加模具钢的冷脆性，使模具钢焊接性能变坏；降低模具钢的塑性，使模具钢的冷弯性能变坏。因此通常要求模具钢中含磷量小于0.045%，优质模具钢要求更低。磷、硫、锰元素联合使用，增加钢的易切性。

硫（S）-在一般情况下也是有害元素。硫（S）元素使模具钢产生热脆性，降低模具钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫（S）元素对模具钢的焊接性能也不利，降低其耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。但是在模具钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，称易切削模具钢。