答:制造模具用滲碳鋼通常為碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.17% ~0.24%的低碳鋼,個別的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.12%或高達(dá)0.28%,較低的碳含量能保證模具的心部有良好的韌性,碳含量越高,心部強(qiáng)度越高,整個滲碳模具的強(qiáng)度也有所提高,但是增加了模具的性能,因此,當(dāng)滲鋼碳含量增高時,要適當(dāng)降低滲碳層的深度。
為改善性能,常在滲碳鋼中加入合金元素鉻、錳、鎳、硼、鉬、釩和鈦等,其中鉻、錳、鎳、硼、鉬的作用是增加鋼的淬透性,以保證滲碳淬火后表面和心部都得到馬氏體,從而有良好的綜合力學(xué)性能,同時各種元素還有其他作用,如含鉻、鉬等形成碳元素時,將促使表面層碳含量增加,容易在滲碳層組織中出現(xiàn)大量碳化物,使?jié)B碳層性能惡化,因此,用含鉻和鉬的滲碳鋼時,滲碳?xì)夥找巳酰撝泻嚂r,滲碳后各種力學(xué)性能較優(yōu),但工藝性能變差,鍛坯以復(fù)雜的熱處理后才能切削加工,而且價格較貴,只有載荷很大的滲碳模具件才適用,微量的硼可以顯著地增加鋼材的淬透性,但適用滲碳硼鋼時要注意其熱處理后的變形特點,掌握其變形的了規(guī)律。在滲碳鋼中加入釩、鈦、鈮和鋯等元素能形成穩(wěn)定的合金碳化物,在滲碳加熱時阻止奧氏體晶粒長大,滲碳淬火后得到馬氏體,改善滲碳層和心部的性能。
碳氮共滲采用的鋼種與滲碳鋼類似,但因滲層深度不同,要求模具心部的硬度也不同,碳氮共滲時產(chǎn)生的滲層表面的異常組織較滲碳層嚴(yán)得多,異常組織出現(xiàn),降低接觸疲勞性能,這與鋼中的合金元素的種類及其含量有關(guān),故選用時,需充分注意鋼的成分。