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什么是“基體鋼”?

2017-4-16 20:48:45      點(diǎn)擊:

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所謂基體鋼,一般系指其化學(xué)成分與高速鋼的淬火組織中基體的化學(xué)成分相同的鋼種。這種鋼既具有高速鋼的高強(qiáng)度、高硬度,又因不含有大量的未溶碳化物而使鋼的韌性和疲勞強(qiáng)度優(yōu)于高速鋼。


從化學(xué)成分看,凡是在高速鋼基體成分上,添加或調(diào)整合金元素,并適當(dāng)增減碳含量,以改善鋼的性能,適應(yīng)某些用途的鋼種,均稱為基體鋼。

 

基體鋼也可以認(rèn)為是一種較低碳含量的高速鋼,有時(shí)也直接稱為低碳高速鋼,實(shí)際其碳含量處于中碳成分。這種低碳高速鋼常用于高沖擊負(fù)荷下的模具,由于碳化物相對(duì)較少,鋼的韌性和工藝性能也明顯改善。

 

基體鋼的由來(lái)

高速鋼因有過量碳化物存在,導(dǎo)致了脆性。因此,對(duì)冷作模具材料來(lái)說(shuō),須減少成為應(yīng)力集中破斷起源的碳化物數(shù)量,以提高其韌性。較理想的鋼是既有高速鋼的強(qiáng)度,又有超高強(qiáng)度鋼的韌性。


美國(guó)在研究模具鋼的本質(zhì)和高速鋼淬火基體成分基礎(chǔ)上,發(fā)展了一種成分接近于高速鋼正常加熱淬火溶入基體的成分,殘余碳化物<5%的基體鋼。可通過熱處理獲得與超高強(qiáng)度鋼相似韌性和與高速鋼相近強(qiáng)度。此鋼碳含量降至0.55%左右,合金元素總量12%~22%,在真空爐中冶煉。熱處理狀態(tài)的過剩碳化物顆粒細(xì)小,且分布均勻。當(dāng)硬度為62~64HRC時(shí),疲勞強(qiáng)度是普通高速鋼M25~10倍。用于制造復(fù)雜形狀的擠壓模具和沖頭,壽命可提高4~10倍。

 

常用基體鋼

基體鋼代表性的鋼號(hào)有美國(guó)釩合金鋼公司的VascoMA5Cr4W3Mo2V)鋼,日本大同特殊鋼株式會(huì)社的DRM1DRM2DRM3鋼,日本日立金屬株式會(huì)社的YXR33等。

 

我國(guó)研制了一些基體鋼,如下所示:

鋼號(hào)

簡(jiǎn)稱

6Cr4W3Mo2VNb

65Nb

5Cr4Mo3SiMnVAl

012Al

7Cr7Mo2V2Si

LD

6Cr4Mo3Ni2WV

CG-2

6W8Cr4VTi

LM1

6Cr5Mo3W2VSiTi

LM2

5Cr4Mo2W2VSi

5Cr4W5Mo2V

RM2

 

基體鋼的用途

基體鋼,既有高速鋼的高強(qiáng)度、高硬度,又因不含大量碳化物,不致使韌性和疲勞強(qiáng)度降低。它既可用于冷熱變形模具鋼,也可用作超高強(qiáng)度鋼來(lái)使用。