บทบาทของโครเมียมในเหล็กกล้าเครื่องมือโลหะผสม

โครเมียม: โครเมียมเป็นส่วนประกอบโลหะผสมที่พบได้ทั่วไปและราคาไม่แพงในเหล็กกล้าเครื่องมือโลหะผสม ในสหรัฐอเมริกา ปริมาณ Cr ในเหล็กกล้าแม่พิมพ์งานร้อนชนิด H อยู่ในช่วงตั้งแต่ 2 เปอร์เซ็นต์ถึง 12 เปอร์เซ็นต์ ในเหล็กกล้าเครื่องมืออัลลอยด์ 37 เกรด (GB/T1299) ในประเทศจีน ยกเว้น 8CrSi และ 9Mn2V ทั้งหมดมี Cr โครเมียมมีผลดีต่อการต้านทานการสึกหรอ ความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง ความแข็งขณะร้อน ความเหนียว และความสามารถในการชุบแข็งของเหล็กกล้า ในขณะเดียวกัน การละลายในเมทริกซ์จะช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กได้อย่างมาก เนื้อหาของ Cr และ Si ในเหล็ก H13 จะทำให้ฟิล์มออกไซด์มีขนาดกะทัดรัดเพื่อปรับปรุงความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันของเหล็ก นอกจากนี้ ยังมีการวิเคราะห์ผลกระทบของ Cr ต่อคุณสมบัติการอบคืนตัวของเหล็กกล้า 0.3C-1Mn การเพิ่ม<6% Cr is beneficial to improve the tempering resistance of steel, but it does not constitute secondary hardening; When the steel containing Cr>ร้อยละ 6 ถูกดับและอบที่อุณหภูมิ 550 องศา จะเกิดผลการชุบแข็งทุติยภูมิ คนทั่วไปเลือกการเติมโครเมียม 5 เปอร์เซ็นต์สำหรับเหล็กกล้าแม่พิมพ์เหล็กงานร้อน

One part of chromium in tool steel is dissolved into the steel for solid solution strengthening, and the other part is combined with carbon, which exists in the form of (FeCr) 3C, (FeCr) 7C3 and M23C6 according to the content of chromium, thus affecting the performance of steel. In addition, the interaction effect of alloying elements should also be considered. For example, when the steel contains chromium, molybdenum and vanadium, when Cr>3 เปอร์เซ็นต์^[14]Cr สามารถป้องกันการก่อตัวของ V4C3 และชะลอการตกตะกอนที่สอดคล้องกันของ Mo2C V4C3 และ Mo2C เป็นขั้นตอนการเสริมความแข็งแกร่งที่ปรับปรุงความแข็งแกร่งที่อุณหภูมิสูงและความยืดหยุ่นของเหล็ก^[14]. การโต้ตอบนี้ช่วยปรับปรุงคุณสมบัติการเปลี่ยนรูปทางความร้อนของเหล็ก

 

โครเมียมจะละลายเป็นออสเทนไนต์เหล็กเพื่อเพิ่มความสามารถในการชุบแข็งของเหล็ก Cr, Mn, Mo, Si และ Ni เป็นธาตุเจือชนิดเดียวกันที่เพิ่มความสามารถในการชุบแข็งของเหล็ก ผู้คนคุ้นเคยกับการใช้ปัจจัยการชุบแข็งเพื่อระบุลักษณะ โดยทั่วไป ข้อมูลภายในประเทศที่มีอยู่จะใช้เฉพาะข้อมูลของ Grossmann และอื่น ๆ เท่านั้น ต่อมา Moser และ Legat [16,22] งานเพิ่มเติมเสนอว่าเส้นผ่านศูนย์กลางความสามารถในการชุบแข็งพื้นฐาน Dic ที่กำหนดโดยเนื้อหาของ C และขนาดเกรนของออสเทนไนต์ และปัจจัยความสามารถในการชุบแข็งที่กำหนดโดยเนื้อหาขององค์ประกอบผสม (แสดงในรูปที่ 3) สามารถใช้เพื่อ คำนวณ Di ของเส้นผ่านศูนย์กลางวิกฤตในอุดมคติของเหล็กอัลลอยด์ ซึ่งสามารถประมาณได้จากสูตรต่อไปนี้:

Di=Dic × 2.21Mn × 1.40Si × 2.13Cr × 3.275Mo × 1.47Ni (1)

(1) ในสูตร ธาตุอัลลอยด์แต่ละชนิดจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์โดยมวล จากสูตรนี้ ผู้คนมีความเข้าใจแบบกึ่งปริมาณที่ชัดเจนเกี่ยวกับอิทธิพลของ Cr, Mn, Mo, Si และ Ni ที่มีต่อความสามารถในการชุบแข็งของเหล็กกล้า

ผลกระทบของ Cr ต่อจุดยูเทคตอยด์ของเหล็กนั้นใกล้เคียงกับผลกระทบของ Mn เมื่อเนื้อหาของ Cr อยู่ที่ประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์ เนื้อหาของ C ที่จุดยูเทคตอยด์จะลดลงเหลือประมาณ 0.5 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนี้ การเพิ่ม Si, W, Mo, V และ Ti สามารถลดปริมาณ C ที่จุดยูเทคตอยด์ได้อย่างมาก ด้วยเหตุนี้ เราจึงทราบได้ว่าเหล็กกล้าแม่พิมพ์งานร้อนและเหล็กกล้าความเร็วสูงเป็นเหล็กกล้าไฮเปอร์ยูเทคตอยด์ การลดลงของเนื้อหายูเทคตอยด์ C จะเพิ่มเนื้อหาของโลหะผสมคาร์ไบด์ในโครงสร้างออสเทนไนท์และสุดท้าย