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众所周知、钢中增加碳含量将提高钢的强度、对热作模具钢而言、会使高温强度、热态硬度和耐磨损性提高、但会导致其韧度的降低。学者在工具钢产品手册文献中将各类H型钢的性能比较很明显证明了这个观点。通常认为导致钢塑性和韧度降低的含碳量界限为0.4%。为此要求人们在钢合金化设计时遵循下述原则:在保持强度前提下要尽可能降低钢的含碳量、有资料已提出:在钢抗拉强度达1550MPa以上时、含C量在0.3%-0.4%为宜。H13钢的强度Rm、德标献介绍为1503.1MPa(46HRC时)和1937.5MPa(51HRC时)。查阅FORD和GM公司资料推荐的TQ-1、Dievar和ADC3等钢中的含C量都为0.39%和0.38%等、相应的韧度指标等列于表1、其理由可由此管窥所及。

对要求更高强度的热作模具钢、采用的方法是在H13钢成分的基础上提高Mo含量或提高含碳量、这将在后面还会论及、当然韧度和塑性的略为降低是可以预料的。

2.2 铬：铬是合金工具钢中*普遍含有的和价廉的合金元素。在美国H型热作模具钢中含Cr量在2%~12%范围。

在我国合金工具钢(GB/T1299)的37个钢号中、除8CrSi和9Mn2V外都含有Cr。铬对钢的耐磨损性、高温强度、热态硬度、韧度和淬透性都有有利的影响、同时它溶入基体中会显著改善钢的耐蚀性能、在H13钢中含Cr和Si会使氧化膜致密来提高钢的抗氧化性。

再则以Cr对0.3C-1Mn钢回火性能的作用来分析、加入�6% Cr对提高钢回火抗力是有利的、但未能构成二次硬化；当含Cr�6%的钢淬火后在550℃回火会出现二次硬化效应。人们对热作钢模具钢一般选5%铬的加入量。工具钢中的铬一部分溶入钢中起固溶强化作用、另一部分与碳结合、按含铬量高低以(FeCr)3C、(FeCr)7C3和M23C6形式存在、从而来影响钢的性能。另外还要考虑合金元素的交互作用影响、如当钢中含铬、钼和钒时、Cr>3%^[14]时、Cr能阻止V4C3的生成和推迟Mo2C的共格析出、V4C3和Mo2C是提高钢材的高温强度和抗回火性的强化相、这种交互作用提高该钢耐热变形性能。

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