天成模具钢为你解答影响模具钢材性能的因素

　　模具钢大家再熟悉不过了，生活中常常可以见到，模具钢的用途也是非常的广泛，不同的模具钢都有不同的用途，今天东锜模具钢小编为大家分享的是影响模具钢材性能的因素。

　　以下几点因素会影响到钢材的性能：

　　1.化学成分

　　普通碳素钢含有多种化学成分，除了铁之外，还有碳、硅、

　　锰、硫、氧、磷等。它们的含量虽然不高但是对钢材的物理力学 性质却会有很大影响。

　　（1）碳：对于普通碳素钢，碳是除了铁以外的*主要的元 素，它直接影响着钢材的强度、塑性和钿性。随着含碳量的增 加，钢材的强度逐渐增大，塑性和韧性则相应降低，同时，可焊 性也变差。碳是使钢材获得强度的主要元素，但是在钢结构中， 特别是焊接钢结构中，很少会用含碳量高的钢材。

　　(2) 硫：硫在钢材温度达到800°C以上时将会生成硫化铁而 熔化掉，使钢材变脆，因此在进行焊接或热加工时，会有可能引 起热裂纹，这种现象称为钢材的热脆。此外，硫还会降低钢材的 冲击靭性、疲劳强度及可焊性。

　　(3) 磷：磷可以增加钢材的强度和抗锈蚀能力，但却会严重 降低钢材的籾性、塑性和可焊性，特别在温度低时会促使钢材 变脆。

　　(4) 锰：锰元素是脱氧剂，可以增加钢材强度而不明显的改 变钢材的塑性，同时还可清除硫引起的钢材热脆。因此，锰是一 种有益的成分。

　　(5) 硅：硅是较强的脱氧剂，是制作镇静钢的必要元素，当 含量不超过0.2%时，可以提高钢材的强度，对塑性、韧性和可 焊性产生的不良影响则不太明显。

　　(6) 氮和氧都是钢材的有害杂质，氧会使钢材产生热脆，氮的 影响和磷类似，因此，这两种元素的含量应该严格控制在规定内。

　　2.冶金缺陷

　　常见的冶金缺陷有偏析、非金属杂质、裂纹和起层，见表1-4。

　　钢材中将化学杂质元素分布的不均匀性称为偏析。主要的偏 析是硫和磷，会使偏析区的钢材的塑性、韧性及可焊性变坏。沸 腾钢由于杂质元素含量比较多，因此偏析现象比镇静钢严重。存 在于钢材中的非金属化合物会使钢材性能变脆。在成品钢材中， 有时偶尔会有裂纹和分层存在，所以在使用该类钢材时应引起 注意。

　　3. 温度影响

　　钢材性能随温度改变而有所变化。总的来说，温度升高，钢 材强度降低，应变增大；相反，温度降低，钢材强度会略有增 加，塑性和韧性却会降低因而变脆。在250°C时，钢材的抗拉强 度略有提高，塑性则降低，因而钢材出现脆性，称为兰脆。在此 时对钢材进行热加工，钢材可能产生裂缝，在250?350°C时， 钢材将出现徐变现象。

　　当温度比常温低时，随着温度的降低，钢材的脆性开始逐渐 增加，钢材的韧性反映的是钢材在动力荷载下的性能，即钢材吸 收机械能和抵抗断裂的能力。目前国内外通用以V形缺口的夏 比试件在冲击试验中所消耗的冲击功来衡量该材料的冲击韧性。 冲击试验消耗的功越大，钢材的韧性越好。钢材的籾性与温度有 密切关系，随着温度的下降，钢材的冲击靭性下降，并且存在一 个转变温度区，为了防止钢材的低温脆断，结构的使用温度应高 于钢材的转变温度，各种钢材的转变温度都不同，应该通过试验 确定。

　　4. 残余应力影响

　　残余应力是由于钢材在加工过程中温度不均而冷却产生的， 是一种自相平衡的应力，不影响构件的承载力，但会降低构件的 刚度和稳定性。

　　5. 应力集中影响

　　应力集中表现为在荷载作用下截面突变处的某些部位将产生

　　高峰应力，其余部位应力较低且分布不均。当试件表面不平整， 有缺口存在时，在轴心荷载的作用下，缺口附近的应力水平很 高

　　。

　　6. 钢材的疲劳

　　材料总是会有“缺陷”的，在反复荷载作用下，先在其缺陷 处产生一些极小的裂痕，此后这种微观裂痕逐渐扩大成宏观裂 纹，试件截面削弱，在裂纹根部出现应力集中现象，使材料处于 三向拉伸应力状态，塑性变形受到限制，当反复荷载达到一定的 循环次数时，材料被破坏，并表现为突然的脆性断裂。钢材的疲 劳强度取决于应力集中和应力循环次数。

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