合金元素Si在模具钢中的作用

合金元素Si在模具钢中的作用

⒈合金元素Si对模具钢的显微组织及热处理的作用
⑴、作为钢中的合金元素，其含量一般不低于0.4%。以固溶体形态存在于铁素体或奥氏体中，缩小奥氏体相区；
⑵、提高退火、正火和淬火温度，在亚共析钢中提高淬透性；
⑶、硅不形成碳化物，有强烈的促进碳的石墨化的作用，在硅含量较高的中碳和高碳钢中，如不含有强碳化物形成元素，易在一定温度条件下发生石墨化；
⑷、在渗碳钢中，硅减小渗碳层厚度和碳的浓度；
⑸、硅对钢水有良好脱氧作用。

⒉合金元素Si对模具钢的力学性能的作用
⑴、提高铁素体和奥氏体的硬度和强度，其作用较Mn、Ni、Cr、W、Mo、V等更强；显著提高钢的弹性极限、屈服强度和屈强比(δs/δb)，并提高疲劳强度和疲劳比(δ-1/δb)；
⑵、硅含量超过3%时显著降低钢的塑性和韧性；硅提高塑6 脆转变温度；
⑶、硅易使钢中形成带状组织，使横向性能低于纵向性能；
⑷、改善钢的耐磨性能。

⒊合金元素Si对模具钢的物理、化学及工艺性能的作用
⑴、降低钢的密度、热导率、电导率和电阻温度系数；
⑵、硅钢片的涡流损耗量显著低于纯铁，矫顽力、磁阻和磁滞损耗较低，磁导率和磁感强度较高。但在强磁场中，硅降低磁感强度；
⑶、提高高温时钢的抗氧化性能，但硅含量高时，表面脱碳加剧；
⑷、硅含量超过2.5%的钢，其变形加工较为困难；
⑸、硅降低钢的可焊性。

⒋合金元素Si在模具钢中的应用
⑴、在普通低合金钢中提高强度，改善局部腐蚀抗力，在调质钢中提高淬透性和抗回火性，是多元合金结构钢中的主要合金组元之一；
⑵、硅含量为0.5%~2.8%的SiMn或SiMnB钢(碳含量0.5%~0.7%)广泛用于高载荷弹簧材料，同时加入W、V、Mo、Nb、Cr等强碳化物形成元素；
⑶、硅钢片为含硅1.0%~4.5%的低碳和超低碳钢，用于电机和变压器；
⑷、在不锈钢和耐蚀钢中，与Mo、W、Cr、Al、Ti、N等配合，提高抗蚀和抗高温氧化能力；
⑸、硅含量较高的石墨钢用于冷作模具材料。

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