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在钢的冶炼过程中,加入少量特定的合金元素、一般指Cu、P、Cr、Ni等,使之在金属基体表面上形成保护层,以提高钢材耐大气腐蚀性能,这类钢统称为耐大气腐蚀钢或耐候钢.
我国现行生产的这类钢又分为高耐候结构钢和焊接结构用耐候钢两类
高耐候结构钢
按照即将实施的国家标准GB/T4171(取代GB/4171-—1984)的规定,这类钢材适用于耐大气腐蚀的建筑结构,产晶通常在交货状态下使用,但作为焊接结构用材时,板厚应不大于16mm。
这类钢的耐候性能比焊接结构用耐候钢好,故称作高耐候性结构钢。高耐候性结构钢按化学成分分为:铜磷钢和铜磷铬镍钢两类。其牌号表示方法是由分别代表“屈服点”和“高耐候”的拼音字母Q和CNH以及屈服点的数字组成,含Cr、Ni的高耐候钢。
(2)焊接结构用耐候钢
这类候钢以保持钢材具有良好的焊接性能为特点,其适用厚度可达100mm.在新版国家标准《焊接结构用耐候钢》(GBT4172)中与上述几个标准一样,对牌号的表示和各牌号钢的化学成分和性能分别进行了改变和调整。牌号表示由代表“屈服点的字母Q和“耐候”的字母NH以及钢材的质量等级(C、D、E)顺序组成,例Q035NHC。规定共分Q235NH、Q295NH、Q355NH、Q460NH四种牌号.
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耐磨性是决定冲压模具寿命的重要因素。耐磨性较差的是碳钢合金钢 - 高碳高铬钢 - 高速钢。 SKD11,D2,DC53,CrWMn,9CrWMn,Cr12WMoV,Cr12Mo1V1,A2,LD等冷作模具钢...冲压模具材质为钢,硬质合金,高锰耐磨板,钢结硬质合金,锌基合金,低熔点合金,铝青铜,聚合物材料等。目前,冲压模具制造中使用的大多数材料主要是钢。常用的模具加工零件类型有:碳素工具钢,高锰耐磨板,低合金工具钢,高碳高铬或中铬工具钢,中碳。合金钢,高速钢,基础钢和硬质合金,钢结硬质合金。
1.碳素工具钢:模具中使用的碳素工具钢为T8A,T10A等,具有加工性能好,价格低廉的优点。但是,淬透性和红色硬度差,热处理变形大,承载能力低。
2.低合金工具钢:低合金工具钢基于碳素工具钢,含有适量的合金元素。与碳素工具钢相比,淬火变形和开裂倾向降低,钢的淬透性提高,耐磨性也良好。用于制造模具的低合金钢包括CrWMn,9Mn2V,7CrSiMnMoV(代码CH-1),6CrNiSiMnMoV(代码GD)等。
3.高碳高铬工具钢:常用的高碳高铬工具钢有Cr12和Cr12MoV,Cr12Mo1V1(代号D2),它们具有良好的淬透性,淬透性和耐磨性,且热处理变形小。高耐磨微变形模具钢,承载能力仅次于高速钢。然而,碳化物的偏析是严重的,并且必须进行重复锻造(轴向钻孔,径向拉伸)和锻造以减少碳化物的不均匀性并改善性能。
4.高碳中铬工具钢:用于模具的高碳中铬工具钢包括Cr4W2MoV,Cr6WV,Cr5MoV等,铬含量低,共晶碳化物少,碳化物分布均匀,热处理变形小。具有良好的淬透性和尺寸稳定性。与碳化物偏析相对严重的高碳高铬钢相比,性能得到改善。
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工具钢是由受控化学成分制成的钢,经过加工生产出可用于加工和成型其他材料的特性。工具钢中的碳含量可低至0.1%至超过1.6%,并与许多合金元素如铬,钼和钒合金化。
工具钢用于模切和成型,塑料成型,压铸,挤出和锻造等应用。合金设计,钢铁制造工艺和高质量的热处理是开发高质量工具和零件的关键因素。
受益于耐用性,强度,耐腐蚀性和高温稳定性,除了制造工具之外还有许多其他用途。因此,与其他结构和工程钢相比,工具钢作为某些工业领域的战略组成部分更具吸引力。
更先进的材料可以轻松降低维护成本,使零件更轻,并具有更高的精度和更高的可靠性。高合金型工具钢,主要用于塑料成型,冲压成型,压铸,挤压,锻造,木业,回收行业及零件业务。
粉末冶金(PM)钢也包括在此范围内。工具钢通常在软退火条件下交付;这使得材料易于使用切削工具加工,并提供适合硬化的微观结构。软退火微结构由嵌入碳化物的软基质组成。
在碳钢中,这些碳化物是铁碳化合物,在合金钢中,根据钢的组成,它们是铬(Cr),钨(W),钼(Mo)或钒(V)的碳化物。碳化物是碳和合金元素的化合物并且具有非常高的硬度。较高的碳化物含量意味着更高的耐磨性。
溶解在基质中的非碳化物形成合金元素如钴(Co)和镍(Ni)也用于工具钢中。钴通常用于提高高速钢的红硬性,而镍则用于提高淬透性,并在硬化条件下提高韧性。
淬火和回火。当工具变硬时,许多因素会影响结果。理论上。在软退火条件下,大多数形成碳化物的合金元素与碳化物中的碳结合。当钢被加热到硬化温度时,基体从铁素体转变为奥氏体。这意味着铁原子改变它们在原子晶格中的位置并产生具有不同结晶度的新晶格。
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