不同成分CrMoN涂层对模具钢表面性能的影响

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化学成分对不锈钢的组织和性能的影响

化学成分对不锈钢的组织和性能的影响1、铬（Cr）：铬是决定不锈钢耐腐蚀性能的主要元素。

2、碳（C）：碳具有双重作用。

碳是不锈钢中仅次于铬的第二号常用元素，不锈钢的组织和性能在很大程度上取决于碳含量及其分布状态。

3、镍（Ni）：镍是稳定奥氏体元素。

镍是不锈钢中第三号常用元素，它在钢中起扩大奥氏体区、稳定奥氏体组织的作用。

铬不锈钢加入一定量的镍后，组织的性能都发生明显变化。

镍能有效地降低素体钢的脆性，改善其焊接性能，但对抗应力腐蚀性能有不利的影响，对于奥氏体钢，镍能降低钢的冷加工硬化趋势，改善冷加工性能，使钢在常温和低温下均具有很高的塑性和韧性。

4、锰和氮（Mn、N）：锰和氮可以代替镍。

锰是奥氏体形成的元素，它能抑制奥氏体的分解，使高温形成的奥氏体组织保持到室温。

锰稳定奥氏体的作用为镍的1/2，2%的锰可以代替1%的镍。

含锰钢具有冷加工硬化效应显著、耐磨性高的优点。

缺点是对晶间腐蚀很敏感，并且不能通过加钛和铌来消除晶间腐蚀。

氮也是稳定奥氏体元素，氮和锰结合能取代比较贵的镍。

氮稳定奥氏体的作用比镍大。

与碳相当。

氮代镍的比例约为0.025：1，一般认为氮可取代2.5% ~6.5%的镍。

在奥氏体中氮也使最有效的固溶强化元素之一。

氮和铬的亲和力要比碳与铬的亲和力小，奥氏体钢很少见到Cr2N的析出。

因此，氮能在不降低腐蚀性能的基础上，提高不锈钢的强度，研制含氮不锈钢是近几年来不锈钢工业的趋势。

5、钛和铌（Ti、Nb）：钛和铌可以防止晶间腐蚀。

铬-镍奥氏体不锈钢在450~800 ℃温度区加热，常发生沿晶界的腐蚀破坏，成为晶间腐蚀。

一般认为，晶间腐蚀是碳从饱和的奥氏体以Cr23C6形态析出，造成晶界处奥氏体贫铬所致。

防止晶界贫铬是防止晶间腐蚀的有效方法。

如将各种元素按与碳的亲和力大小排列，顺序为：钛、锆、钒、铌、钨、钼、铬、锰。

钛和铌与碳的亲和力都比铬大，把它们加入钢中后，碳优先与它们结合生成碳化钛（TiC）和碳化铌（NbC），这样就避免了析出碳化铬而造成晶界贫铬。

各种合金元素对钢性能的影响

各种合金元素对钢性能的影响合金元素是钢中添加的一种或多种元素，可以改变钢的性能和特性。

以下是常见的合金元素对钢性能的影响：碳：碳是钢中最常见的合金元素之一，是钢的基本元素。

碳的含量越高，钢的硬度和强度就越高，但韧性和可塑性下降。

碳含量低的钢具有良好的可塑性和韧性，适用于加工成形和冷加工。

铬：铬能够增加钢的耐腐蚀性能。

当铬含量达到一定程度时，可以形成薄而致密的氧化铬层，有效防止钢材表面的进一步氧化和腐蚀。

铬还能提高钢材的强度和硬度。

镍：镍可以提高钢的耐腐蚀性能和抗热性能。

镍会改善钢的韧性和可塑性，并且有助于提高钢的强度。

镍合金用于制造耐热钢和耐腐蚀钢，如不锈钢。

钼：钼可以提高钢的强度、硬度和耐热性能。

钼合金特别适用于高温等恶劣工作条件下使用的钢材，如高速切削工具钢和高温合金钢。

锰：锰是一种重要的合金元素，可以增加钢的强度和硬度，并提高磨削性能和耐磨性。

锰还能提高钢的可塑性和韧性，并促进钢的晶界强化。

钢中还可能添加其他合金元素，如钼、钒、钛、铌等元素，它们各自有不同的作用。

钼：钼能够提高钢的高温强度、硬度和抗腐蚀性能，尤其适用于制造高温合金和耐蚀钢。

钒和钛：钒和钛能够提高钢的硬度、强度和耐磨性。

它们通常用于制造高速切削工具钢和高强度低合金钢。

铌：铌能够提高钢的强度、韧性和可焊性。

铌合金钢通常用于制造高强度结构钢和耐蚀钢。

以上只是一些常见的合金元素及其对钢性能的影响，实际上还有很多其他合金元素可以根据需要添加到钢中，以满足特定的工程要求和应用需求。

不同的合金元素的添加量和比例也会对钢的性能产生不同的影响，需要根据具体情况进行调整和控制。

化学成分对产品性能的影响

化学成分对产品性能的影响
1、碳（C）：提高钢件强度，尤其是其热处理性能，但随着含碳量的增加，塑性和韧性下降，硬度、变形抗力增加，并会影响到钢件的冷镦性能及焊接性能。

2、锰（Mn）：提高钢件强度，并在一定程度上提高可淬性。

即在淬火时增加了淬硬渗入的强度，锰还能改进表面质量，但是太多的锰对延展性和可焊性不利。

3、镍（Ni）：提高钢件强度，改善低温下的韧性，提高耐大气腐蚀能力，并可保证稳定的热处理效果，减小氢脆的作用。

4、铬（Cr）：能提高可淬性，改善耐磨性，提高耐腐蚀能力，并有利于高温下保持强度。

5、钼（Mo）：能帮助控制可淬性，降低钢对回火脆性的敏感性，对提高高温下的抗拉强度有很大影响。

6、硼（B）：能提高可淬性，并且有助于使低碳钢对热处理产生预期的反应。

7、矾（V）：细化奥氏体晶粒，改善韧性。

8、硅（Si）：保证钢件的强度，适当的含量可以改善钢件塑性和韧性。

9、含硫量：它在钢中与铁、锰化合形成硫化物，使钢出现热脆性。

同时促使带状组织的产生而使变形抗力增加，塑性下降，一般要求钢材的含硫量在0.06％以下。

10、含磷量：磷易溶于钢中的铁素体，显著地降低塑性，提高其强度及硬度，使变形抗力增加，当含磷量超过0.1％时影响更为显著。

磷还促使钢材产生强烈的冷作硬化。

一般应在0.06％以下。

常见元素对钢材的性能影响一览表

硫（S）
改善切削性。产生热脆现象，使钢的强度降低，硫含量高，对焊接性产生不好影响
磷（P）
固溶强化及冷作硬化作用很好，与铜联合使用，提高低合金高强度钢的耐大气腐蚀性能，但降低其冷冲压性能，与硫、镒联合使用，改善切削性，增加回火脆性及冷脆敏感性
常见元素对钢材的性能影响一览表
元素名称
对铸铁性能的主要影响
碳（C）
含量增加，钢的硬度和强度也提高，但塑性和韧性随之下降。碳和钢中某些合金元素化合形成各种碳化物，对钢的性能产生不同的影响
锰（Mn）
降低钢的下临界点，增加奥氏体冷却时的过冷度，细化珠光体组织以改善其力学性能，为低合金钢的重要合金元素，能明显提高钢的淬透性，但有增加晶粒粗化和回火脆性的不利倾向
钨（W）Biblioteka 有二次硬化作用，使钢具有红硬性，提高耐磨性，对钢的淬透性、回火稳定性、力学性能及热强性的影响均与钼相似，稍微降低钢的抗氧化性
钼（Mo）
提高钢的淬透性，含量为0.5%时，能降低回火脆性，有二次硬化作用，提高热强性和蠕变强度，含量为2%~3%时，提高抗有机酸及还原性介质腐蚀能力
钒（V）
固溶于奥氏体中可提高钢的淬透性，但化合状态存在的帆，会降低钢的淬透性，增加钢的回火稳定性，并有很强的二次硬化作用，固溶于铁素体中有极强的固溶强化作用。细化晶粒以提高低温冲击韧性，碳化钮是最硬、耐磨性最好的金属碳化物，明显提高工具钢的寿命，提高钢的蠕变和持久强度，钼、碳含量比超过5.7时，可大大提高钢抗高温高压氢腐蚀的能力，但会稍微降低高温抗氧化性
钛（Ti）
固溶强化作用强，但降低固溶体的韧性，固溶于奥氏体中提高钢的淬透性，但化合钛却降低钢的淬透性。改善回火稳定性，并有二次硬化作用，提高耐热钢的抗氧化性和热强性，如蠕变和持久强度，且改善钢的焊接性

不同合金元素对高导热高热强热作模具钢性能的影响

不同合金元素对高导热高热强热作模具钢性能的影响高导热高热强热作模具钢是一种应用广泛的材料，它具有良好的导热性能和热强度，因此在模具制造领域被广泛使用。

而不同的合金元素对该钢材的性能有着不同的影响，本文将从几个方面介绍合金元素对高导热高热强热作模具钢性能的影响。

首先，铬元素是常见的合金元素之一，它可以显著提高高导热高热强热作模具钢的硬度和耐磨性。

铬元素的添加可以改善钢材的耐蚀性，延长其使用寿命，并提高模具的表面光洁度。

此外，铬元素还能够增强模具钢的热稳定性和氧化抗性，从而在高温环境下保持其强度和硬度。

钼元素也是常用的合金元素之一，它具有良好的耐热性和耐腐蚀性。

钼的添加可提高高导热高热强热作模具钢的硬度、强度和韧性，同时还能够改善其高温下的稳定性。

这意味着钼元素的存在可以显著提高模具钢的抗变形性能和耐磨性，增加模具的使用寿命。

除了铬和钼之外，钛元素也常被添加到高导热高热强热作模具钢中。

钛元素可提高模具钢的强度和硬度，同时还能够改善其耐热性和耐腐蚀性。

此外，钛元素还能够阻止氧、氮等元素的扩散，从而提高高导热高热强热作模具钢的边缘质量。

除了上述元素外，钢中还常常添加少量的硼、钒、镍等合金元素。

硼元素的添加能够提高高导热高热强热作模具钢的硬度和增强其抗磨性。

钒元素可以显著提高模具钢的硬度和热强度，同时还能够增强其抗腐蚀性。

镍元素的添加可以提高模具钢的热稳定性和抗腐蚀性，从而延长模具的使用寿命。

总的来说，不同的合金元素对高导热高热强热作模具钢具有不同的影响。

铬、钼和钛元素的添加可以显著提高模具钢的硬度、强度和耐磨性，同时还能够增加其热稳定性和氧化抗性。

另外，硼、钒和镍等合金元素的添加也能够改善高导热高热强热作模具钢的性能，增强其抗磨性、耐腐蚀性和热稳定性。

当选择合适的合金元素组合时，可以根据具体需求来确定适合的合金元素含量。

值得注意的是，合金元素的添加量应尽量控制在合理范围内，以避免对材料性能产生负面影响。

模具钢各种成分的作用

模具钢各种成分的作用简单地说：钢就是铁和碳的合金。

其它成分是为了使钢材性能有所区别。

以下分别说明主要化学成分在模具钢材作用,这样对模具钢材进一步了解有更大的帮助:碳（C)-存在于所有的钢材，是最重要的硬化元素。

有助于增加钢材的强度和硬度，但降低其塑性和韧性。

我们通常希望刀具级别的钢材拥有0.5％以上的碳，也成为高碳钢。

硅（Si）-为常用的脱氧剂,有很强的脱氧能力。

对铁素体的固溶强化作用仅次于磷，提高钢的电阻率，降低磁滞损耗，对磁导率也有所改善，为硅钢片的主要合金化学元素。

提高模具钢的淬透性和抗回火性，对钢的综合力学性能，特别是弹性极限有利。

Si 在弹簧钢中主要作用增加钢的弹性。

铬（Cr)-增加模具钢、冲子料的硬度、强度，最重要的是耐腐蚀性，Cr含量13％以上的认为是不锈钢。

尽管这么叫，如果保养不当，所有钢材都会生锈的。

S136模具钢、FS136模具钢中含铬量12%左右，因此其耐腐蚀性特别好。

锰（Mn）-在模具钢中熔于铁素体和渗碳体，使钢的强度、硬度提高。

此外由于Mn和S的亲和力大于铁与硫的亲和力，那么可以夺走部分有害物质硫，形成高熔点的MnS（高于1600度）,从而减轻S对钢的有害作用。

钼（Mo）-阴抑奥氏体到珠光体转变的能力最强，从而提高模具钢的淬透性，并为贝氏体高强度钢的重要合金化元素之一。

含量约0.5%时能降低或抑止其他合金元素导致的回火脆性。

在较高回火温度下，形成弥散分布的特殊碳化物，有二次硬化作用，提高模具钢的热强性和蠕变强度。

钒（V）-增强抗磨损能力和延展性。

一种钒的碳化物用于制造条纹钢。

在许多种钢材中都含有钒，其中Cr12Mo1V1含有1%的钒，可以提高模具钢的淬透性、耐磨性，提高工具钢的使用寿命。

镍（Ni）-固溶强化及提高淬透性的作用。

细化铁元素体晶粒，在强度相同的条件下，提高钢的塑性和韧性，特别是低温韧性。

与铬、钼等联合使用，提高钢的热强性和耐蚀性。

718是P20的改良型，718是P20的基础上加Ni，改善了模具钢的塑性和韧性。

钢材化学成分对钢材性能的影响.

5、硫
在钢材热加工过程中产生晶粒的分离，引起钢的断裂，即所谓热脆现象；
硫的存在也降低了钢的冲击韧性、疲劳强度、可焊性和抗腐蚀性。
硫为钢的有害成分，其含量受严格控制，普通碳素钢中最高含量不得大于0.065％。
氧也是钢中的有害杂质。使钢材强度下降；
热脆性增加，冷弯性能变坏；热加工性能和焊接性能下降
1、碳
随着含C量的增加：
钢的伸长率，断面收缩率和冲击韧性逐渐下降；
硬度增大；
C=0.8％左右抗拉强度最高
冷弯性能、焊接性能和抗腐蚀性能下降。
2、硅
使钢的硬度、强度提高，含量超过1.0％时，钢的塑性和冲击韧性显著降低，冷脆性增加，焊接性能变差。塑性、冲击韧性显著降低，冷脆性增加，焊接性变差。
3、锰
炼钢过程中，锰可形成MnO及MnS，成为钢渣而排出，故Mn起着脱氧去硫作用，能消除钢的热脆性改善热加工性；
过剩的Mn固溶于钢内，形成含Mn的合金铁素体和合金渗碳体，能提高钢的屈服强度和抗拉强度；
有害作用是使钢的伸长率略有下降，当锰的含量较高时，还会显著降低可焊性。
4、磷
使钢的屈服点和抗拉强度提高；塑性降低、韧性显著下降；增加钢的冷脆性(韧性随温度下降而急剧恶化的现象)，对于承受冲击荷载或低温下使用的钢材是有害的；使钢的冷弯性能急剧下降，可焊性变坏。普通碳素钢中磷的含量最多不得超过0.085％。
建筑钢材
四、化学元素对钢材性能的影响
四、钢材的成分对性能的影响
•
除铁、碳外，钢材在冶炼过程中会从原料、
燃料中引入一些的其他元素。钢材的成分对性能
有重要影响。这些成分可分为两类：一类能改善
优化钢材的性能称为合金元素，主要有Si、Mn、

涂层表面处理对钢材防腐性能的影响研究

涂层表面处理对钢材防腐性能的影响研究近年来，随着工业的发展，钢材的使用范围越来越广泛，但钢材在长期使用过程中会遇到腐蚀的问题，从而影响其性能和寿命。

因此，钢材的防腐性能成为了重要的课题之一。

涂层表面处理是一种常用的钢材防腐方法，其对于提高钢材的防腐性能具有重要的作用。

因此，本文将对涂层表面处理对钢材防腐性能的影响进行深入的研究和探讨。

一、涂层表面处理的作用原理涂层表面处理是指在钢材表面上喷涂或涂覆有特殊配方的涂层，以提高其防腐性能。

涂层的形成主要是通过化学反应或物理性吸附作用，将涂层牢固地附着于钢材的表面上，从而构成一层防护层。

该防护层不仅可以隔绝空气、水和其他腐蚀介质的侵蚀，而且还能够抵御钢材在使用中的磨损和冲击等外力的作用。

同时，涂层的物理性能和化学性质也会对其防腐性能产生影响。

二、涂层表面处理技术与工艺1. 喷涂技术喷涂技术是涂层表面处理的一种常用方法。

该方法通过使用压缩空气或气体将涂料喷在钢材的表面上，形成一层涂层。

喷涂技术具有施工简便、效率高、成本低等优点，因此被广泛应用于各类钢结构的防腐处理中。

2. 滚涂技术滚涂技术是利用一组滚筒将涂料滚涂在钢材表面上的方法，形成一层均匀的涂层。

该方法具有涂层均匀、施工简便、粘结强度高等特点。

3. 浸涂技术浸涂技术又称浸渍技术，是将钢材浸泡在涂料中，使涂料渗入钢材表面的一种涂层表面处理方法。

浸涂技术可以使涂料完全渗透到钢材内部，有效地提高防腐性能。

三、涂层表面处理对钢材防腐性能的影响1. 基材表面处理钢材在涂层表面处理前，需要进行基材表面处理，一般采用喷砂或酸洗等方法。

基材表面处理的目的是去除钢材表面的氧化皮和铁锈等腐蚀物质，从而为涂层的牢固附着提供良好的表面条件。

基材表面处理对涂层的质量和防腐性能具有重要的影响。

2. 涂层类型涂层类型对防腐性能的影响也非常明显。

目前常见的几种涂层有底漆、中间漆和面漆。

底漆属于粘结力强、防腐性能较好的涂层，而中间漆可以提高涂层的厚度和光泽度，增强涂层的防腐性能。

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ｔｅｃａｉｇｔ０．７ｔｈｏｔｎｓｗｉｈＭｏ２２ａ％
ｅｈｂｔｄｔｅｂｓｏｒｈｎｉｅｐｏｅｔｅｎａｅｉｔｎｃｘｉｉｅｈｅｔｃｍｐｅｅｓｖｒｐｒｉｓａｄｗｅｒｒｓｓａｅ，
第３２卷
第４期
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海
金
属
Ｖｏ．２，Ｎｏ４１３．
２１００年７月
ＳＨＡＮＧＨＡＩＭＥＡＩＴ
Ｊｌｕｙ，２００１
９
不同成分ＣＭｏｒＮ涂层对模具钢表面性能的影响
陈智勇施雯张键
（上海大学材料科学与工程学院，上海２０７）００２
含量为２．２ａ％的涂层承载能力、０７ｔ同基体的结合力以及耐磨损性均最好，体硬度更高的基ＳＣ９钢表面涂层性能比Ｈ１Ｄ９３钢的更好。
【关键词】磁控溅射
ＣＭＮ涂层ｒｏ
模具钢
摩擦磨损
ＥＦＦＥＣＴＭｏＨＡＲＤｏＦＣｒＮＣＯＡＴＩＮＧＳＷＩＴＨＤⅡ ＥＲＥＮＴＣｏＭ．ＰｏＳＴＩＩｏＮＳｏＮＴＨＥＵＲＦＡＣＥＳＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳＥＳｏＦＤＩＴＥＥＬＳ
ｒｓｓａｃｒｃａａｔｒｚｄｂｅｉｔｎｅｗｅｅｈｒｃｅｅｙＨＸ一０ｉｒｈｒｎｓｔｓｅ，Ｖ— ｉ１００ｍｃｏａＲＤ，００ｎｅｔｔｏ
ｓｒｔｈａａｅｔ．ＴｈｘｅｍｅｔｌｒｓｔｈｗｅｈｔＣｒＮｏｔｎｓｗｉｈｄｆｅｅｔＭｏｃｎｃａｃｎｄｗｅｒｔｓｓｅｅｐｒｎａｅｕｌｓｏｄｔａＭｏｃａｉｇｔｉｒｎｏ — ｉｓｆ
ＣｅｈｙｎＳｉＷｅＺａｇＪａｈｎＺｉｏｇｈｎｈｎｉｎ
（ｃｏｌｆｔａｓｃｅｃｎｎｉｅｒｇＳａｇａＵｉｒｉ）ＳｈｏｏｅｌＳｉｅａｄＥｇｅｎ，ｈｎｈｉｎｖｓｙＭａｒｎｉｎｉｅｔ
ＳＣ９进行表面强化处理将是提高模具寿命的最Ｄ９
为有效方法之一。
镦模、压铸模等。因此，具的质量和寿命对汽车模质量的改善、产效率的提高、本的降低，生成以及
ｍｒｏｅ，ｈｉｅｕｓｎｅｈｒｎｓＳＣ９，ｈｅｅｔｅｐｏｅｉｓｆｏｔｇ．ｏｖｒｔｅｈｇｒｂｔｃａｄｅｓ（Ｄ９）ｔｅｂｔｒｈｒｒｅａｉｓｅｈｓａｔｐｔｏｃｎ
【ｅＷｏｄ】ＭｇｅｏｐｔｒｇＣＭＮＣａｎ，ｉＳｅ，ｒｔｎａＫｙｒｓａｎｔｎｕｅｎ，ｒｏｏｔｇＤｅｔｌＦｉｉｒｒＳｔｉｉｅｃｏＷｅ
ｔｎｓｃｕｄｓｇｉｉａｔｎａｅｔｅｓｒａｅｌａｅｒｎａａｉｎａｅｉｔｎｅＥｓｅｉｌｅｔｏｌｉｎｆｎｌｅｈｎｃｈｕｃｏｄｂａｉｇｃｐｃｔａｄｗｅｒｒｓｓａｃ．ｃｙｆｙｐｃａｌｙ，
随着我国汽车工业的迅速发展，车用模具汽的制造水平也得到了很大的提高。在汽车生产中几乎涉及所有的模具类型，冷冲模、锻模、如热冷件对模具钢的性能，其表面摩擦学性能提出了尤更高的要求。因此，对新型高强韧性冷作模具钢
【摘要】采用非平衡磁控溅射方法在Ｈ３１钢和ＳＣ９钢表面制备不同Ｍ含量的ＣＭＮＤ９ｏｒｏ涂层，采用ＨＸ一００型显微硬度计、１０Ｖ—ＬＸ１０Ｕ００型原位纳米力学测试系统测定涂层的显微硬度和纳米硬度，并通过划痕和摩擦磨损试验考察了涂层与基体的结合强度及其摩擦磨损性能。结果表明，同Ｍｏ量的ＣＭｏ不含ｒＮ涂层均能明显地提高基体的承载能力和耐磨性能，中Ｍｏ其
【ｂｔｃ】ＣＭＮｃａｎｓｉｉｒｔＭｏｔｔｅｒａｄｏｒＭＶａｄＨ３ＡｓａｔｒｒｏｏｔｇｗｔｄｆｅｓｏｃｎｎｗｒｐｅｒｎＣｌｏｎ１ｉｈｆｎｅｅｅｐｅ２
ｓｅｌｙｕｉｇａｃｏｅｅｄｕｂｌｎｅｇｅｒｎｓｕｔｒｎｅｈｉｕｔｅｓｂｓｎｌｓｄｆｌｎａａｃｄｍａｎｔｏｐｔｅｉｇｔｃｎｑｅ．ＴｅｐｏｅｔｅｆＣｒＮｉｈｒｐｒｉｓｏＭｏｃａｉｇｎｔｒｆｓｒａｅｍｏｐｈｌｇｏｔｎｓｉｅｍｓｏｕｆｃｒｏｏｙ，ｍｉｒｒｎｓｃｏｈａｄｅｓ，ｎａｏａｄｅｓ，ａｈｓｖｔｅｇｈａｄｗｅｒｎｈｒｎｓｄｅｉｅｓｒｎｔｎａ