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解答一下影響模具鋼性能的因素有哪些？
模具鋼大家都很熟悉。在生活中經(jīng)常看到模具鋼有廣泛的用途。不同的模具鋼有不同的用途。今天，模具鋼小編與大家分享一下影響模具鋼性能的因素有哪些。
下列因素將影響鋼的性能:
1.化學(xué)組成
普通碳鋼含有多種化學(xué)成分，除鐵外，還有碳、硅、
錳、硫、氧、磷等。雖然它們的含量不高，但對鋼材的物理力學(xué)性能會有很大的影響。
(1)碳:對于普通碳鋼來說，碳是除鐵以外更重要的元素，它直接影響鋼的強(qiáng)度、塑性和延性。隨著碳含量的增加，鋼的強(qiáng)度逐漸增加，塑性和韌性相應(yīng)降低，焊接性也變差。碳是使鋼獲得強(qiáng)度的主要元素，但含碳量高的鋼很少用于鋼結(jié)構(gòu)，尤其是焊接鋼結(jié)構(gòu)。
(2)硫:當(dāng)鋼的溫度達(dá)到800°C以上時，硫會形成硫化鐵，熔化掉，使鋼變脆。因此，在焊接或熱加工時，可能會導(dǎo)致熱裂紋。這種現(xiàn)象稱為鋼的熱脆性。此外，硫還會降低鋼的抗沖擊性能、疲勞強(qiáng)度和焊接性。
(3)磷:磷可以增加鋼的強(qiáng)度和耐蝕性，但會嚴(yán)重降低鋼的韌性、塑性和焊接性，特別是溫度較低時，會使鋼變脆。
(4)錳:錳是一種脫氧劑，可以在不明顯改變鋼的塑性的情況下增加鋼的強(qiáng)度，還可以去除硫?qū)︿摰臒岽嘈?。因此，錳是一種有益的成分。
(5)硅:硅是一種強(qiáng)脫氧劑，是制造鎮(zhèn)靜鋼的必要元素。當(dāng)其含量不超過0.2%時，可提高鋼的強(qiáng)度，但對塑性、韌性和焊接性的不利影響不明顯。
(6)氮和氧是鋼的有害雜質(zhì)，氧會使鋼變熱變脆，氮的影響與磷相似。因此，這兩個要素的內(nèi)容應(yīng)嚴(yán)格控制在規(guī)定范圍內(nèi)。
2.冶金缺陷
常見的冶金缺陷包括偏析、非金屬雜質(zhì)、裂紋和分層。
化學(xué)雜質(zhì)元素在鋼中的不均勻分布稱為偏析。主要偏析是硫和磷，會使偏析區(qū)鋼的塑性、韌性和焊接性變差。由于雜質(zhì)元素含量高，沸騰鋼的偏析現(xiàn)象比鎮(zhèn)靜鋼更嚴(yán)重。鋼中存在的非金屬化合物會使鋼變脆。成品鋼有時會出現(xiàn)裂紋和分層，因此使用這種鋼時應(yīng)注意。
3.溫度影響
鋼的性能隨著溫度的變化而變化。一般來說，隨著溫度的升高，鋼的強(qiáng)度降低，應(yīng)變增加。相反，隨著溫度的降低，鋼的強(qiáng)度會略有增加，但塑性和韌性會降低，變脆。在250°C時，鋼的抗拉強(qiáng)度略有提高，而塑性降低，所以鋼是脆性的，稱為藍(lán)脆性。這時鋼材是經(jīng)過熱加工的，250？在350℃時，鋼會蠕變。
當(dāng)溫度低于常溫時，隨著溫度的降低，鋼的脆性開始逐漸增大，鋼的韌性反映了鋼在動態(tài)載荷下的性能，即鋼吸收機(jī)械能和抗斷裂的能力。目前，國內(nèi)外普遍采用沖擊試驗中V形缺口夏比試樣所消耗的沖擊能量來測量該材料的沖擊韌性。沖擊試驗消耗的功越大，鋼的韌性越好。鋼的韌性與溫度密切相關(guān)。隨著溫度的降低，鋼的沖擊韌性降低，存在一個轉(zhuǎn)變溫度區(qū)。為了防止鋼在低溫下發(fā)生脆性斷裂，結(jié)構(gòu)的使用溫度應(yīng)高于鋼的轉(zhuǎn)變溫度，各種鋼的轉(zhuǎn)變溫度不同，應(yīng)通過實(shí)驗確定。
4.殘余應(yīng)力的影響
殘余應(yīng)力是一種自平衡應(yīng)力，是由于加工過程中溫度不均勻?qū)е落摬睦鋮s而引起的。不影響構(gòu)件的承載力，但會降低構(gòu)件的剛度和穩(wěn)定性。
5.應(yīng)力集中的影響
應(yīng)力集中表明，截面突變的某些部位會在荷載作用下產(chǎn)生
峰值應(yīng)力，其他部位應(yīng)力低且分布不均勻。當(dāng)試樣表面不平整且有缺口時，缺口附近的應(yīng)力水平在軸向載荷作用下很高。
6.鋼的疲勞
材料總會有“缺陷”。在反復(fù)載荷的作用下，缺陷處產(chǎn)生一些微小裂紋，然后微小裂紋逐漸擴(kuò)展為宏觀裂紋，試樣截面變?nèi)酰鸭y根部出現(xiàn)應(yīng)力集中，使材料處于三維拉應(yīng)力狀態(tài)，塑性變形受到限制。當(dāng)重復(fù)載荷達(dá)到一定的循環(huán)次數(shù)時，材料被破壞，出現(xiàn)突然的脆性斷裂。鋼的疲勞強(qiáng)度取決于應(yīng)力集中和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。
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