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鉻是合金工具鋼中更常見、更廉價(jià)的合金元素
眾所周知，增加鋼中的碳含量會(huì)提高鋼的強(qiáng)度。對于熱作模具鋼，它會(huì)提高高溫強(qiáng)度、熱硬度和耐磨性，但會(huì)導(dǎo)致其韌性下降。學(xué)者們通過對比工具鋼產(chǎn)品手冊文獻(xiàn)中各種H型鋼的性能，明確證明了這一點(diǎn)。一般認(rèn)為導(dǎo)致鋼的塑性和韌性下降的碳含量極限為0.4%。因此，要求人們在鋼的合金化設(shè)計(jì)中遵循以下原則:在保持強(qiáng)度的前提下，盡可能降低鋼的碳含量。一些數(shù)據(jù)表明，當(dāng)鋼的抗拉強(qiáng)度在1550兆帕以上時(shí)，碳含量應(yīng)為0.3%-0.4%。H13鋼的強(qiáng)度Rm為1503.1MpA(46HRC)和1937.5MpA(51HRC)。
福特和通用公司推薦的TQ-1、Dievar和ADC3中的c含量分別為0.39%和0.38%，相應(yīng)的韌性指標(biāo)列于表1，由此可以看出原因。
對于要求較高強(qiáng)度的熱作模具鋼，采用的方法是在H13鋼成分的基礎(chǔ)上增加鉬含量或碳含量，這將在后面討論。當(dāng)然，韌性和塑性的輕微下降也是可以預(yù)期的。
鉻是合金工具鋼中更常見、更廉價(jià)的合金元素。美國H型熱作模具鋼中的鉻含量在2%~12%之間。我國合金工具鋼(GB/T1299)有37個(gè)牌號(hào)，除8CrSi和9Mn2V外，全部含Cr。鉻對鋼的耐磨性、高溫強(qiáng)度、熱硬度、韌性和淬透性有有益的影響。同時(shí)，當(dāng)鋼溶解在基體中時(shí)，其耐蝕性將顯著提高。H13鋼中鉻和硅的加入會(huì)使氧化膜致密，提高鋼的抗氧化性。此外，在分析鉻對0.3C-1Mn鋼回火性能影響的基礎(chǔ)上，添加6%的鉻有利于提高鋼的回火抗力，但不構(gòu)成二次硬化。含Cr< 6%的鋼在550℃淬火回火時(shí)，會(huì)產(chǎn)生二次硬化效應(yīng)。熱作鋼模具鋼一般選擇5%鉻。
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