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模具鋼百科
（硅）合金元素在模具鋼中的重要作用
來源:東啟特鋼原創(chuàng)
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作者:東啟特鋼
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發(fā)布時間: 2019-06-22
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一、硅對鋼的組織及熱處理的影響；二、硅對鋼的力學性能的影響；三、硅對鋼的物理、化學及工藝性能的影響；四、硅在模具鋼中的應用
硅（Si）
一、硅對鋼的組織及熱處理的影響1.作為鋼中的金屬元素，其質量分數(shù)一般不低于0.4%，已固溶體形態(tài)存在于鐵素體或奧氏體中，能縮小奧氏體區(qū)
2.提高退火、正火和淬火溫度，在亞共析鋼中提高淬透性
3.硅不形成碳化物，可強烈地促進碳的石墨化，在硅含量較高的中碳鋼和高碳鋼中，如不含有強碳化物形成元素，易在一定溫度下發(fā)生石墨化
4.在滲碳鋼中，硅能夠較小滲碳層厚度和碳的濃度
5.硅對鋼液有良好的脫氧作用
二、硅對鋼的力學性能的影響
1.提高鐵素體和奧氏體的硬度和強度，其作用較錳、鎳、鉻、鎢、鉬、釩等更強；顯著提高鋼的彈性極限、屈服強度和屈強比，并提高疲勞強度
2.硅的質量分數(shù)超過3%時，鋼的塑性和韌性顯著降低
3.鋼中形成帶狀組織，造成橫向性能低于縱向性能
4.改善鋼的耐磨性
三、硅對鋼的物理、化學及工藝性能的影響
1.降低鋼的密度、熱導率、電導率和電阻溫度系數(shù)
2.提高高溫時鋼的抗氧化性能
3.是鋼的焊接性惡化
4.硅的質量分數(shù)超過2.5%的鋼，其塑性加工較為困難
四、硅在模具鋼中的應用
1.在普通低合金鋼中可提高強度，改善局部腐蝕抗力，在調質鋼中可提高淬透性和耐回火性，是多元合金結構中的主要合金組成元之一
2.硅的質量分數(shù)為0.5%-2.8%的SiMn鋼廣泛用于高載荷彈簧材料（見下圖），同時加入鎢、釩、鈮、鉻、鉬等強碳化物形成元素
3.硅片是硅的質量分數(shù)為1.0%-4.5%的低碳鋼和超低碳鋼，用于電機和變壓器（見下圖）
4.在不銹鋼和耐蝕鋼中，與鎢、鉻、鉬、鋁、鈦、氮等配合，提高耐蝕性和抗高溫氧化性能。用不銹鋼和耐蝕鋼制作的雕像如下圖
5.硅含量較高的石墨鋼用于冷作模具鋼，如下圖
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