模具鋼在冶金質(zhì)量方面的要求

    高的冶金質(zhì)量才能發(fā)揮鋼的基體本特性,，模具鋼的內(nèi)部冶金質(zhì)量與它的基本性能有同等的重要意義,，在研究性能的同時(shí),，必須研究冶金質(zhì)量影響因素,。一般較常遇到模具鋼的內(nèi)外質(zhì)量問題有以下幾個(gè)方面：

    ①化學(xué)成分的均勻性

    模具鋼通常是含有多元素的合金鋼,，鋼在錠模具中從液態(tài)凝固時(shí)，由于選分結(jié)晶的緣故,，鋼液中各種元素在凝固的結(jié)構(gòu)中分布不均勻而形成偏析,，這種化學(xué)成分的偏析將造成組織和性能的差異，它是影響鋼材質(zhì)量的重要因素之一。降低鋼的偏析度,，可以有效地提高鋼的性能,。近些年來，國內(nèi)外很多冶金廠都在致力研究生產(chǎn)成分均勻,、組織細(xì)化的鋼材,。

    ②有害元素的含量

    硫和磷在鋼凝固過程中形成磷化物和硫化物而在晶界沉淀，因而產(chǎn)生晶間脆性,，使鋼的塑性降低,，過高的S、P含量,，會(huì)使鋼錠在軋制時(shí)易產(chǎn)生裂紋,，而且會(huì)大大降低鋼的力學(xué)性能。日本的松田幸紀(jì)等研究了S,、P含量對(duì)含W（Cr）5%熱作模具鋼（H13）的韌性和熱疲勞性能影響結(jié)果表明,，如將W（S、P）的含量從0.025%和0.010%降到W（P）0.005%和W（S）0.001%時(shí),，其熱疲勞裂紋的長度和數(shù)量將減少一半,。日立金屬公司將SKD61鋼中的W（P）含量從0.03%降到0.001%時(shí)，可使鋼45HRC時(shí)的沖擊韌度由39.2J/cm2提高到127.5J/cm2,。此外,，降低鋼中的S、P含量還可以有效地提高鋼的等向性,。

    ③鋼中的非金屬夾雜物

    質(zhì)量良好的鋼材不僅化學(xué)成分要符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,，并且鋼中的非金屬夾雜物的含量要盡可能地少，因?yàn)榉墙饘賷A雜物在鋼中所占的體積雖然很小,，但對(duì)鋼材的性能影響卻很大,。減少鋼中的非金屬夾雜物是煉鋼的主要任務(wù)之一。通常所指的鋼中的非金屬夾雜物,，主要是指鐵及其他合金元素與氧,、硫、氮等作用所形成的化合物,，如FeO,、MnO、Al2O3,、SiO2,、FeS、MnS,、AlN,、VN等,，以及在煉鋼和澆注時(shí)帶入的耐火材料，后者的成分也主要是Si,、Al,、Fe、Cr,、Ca,、Mg等的氧化物。鋼中的非金屬夾雜物就其來源,，可以分為內(nèi)在夾雜物和外來夾雜物,，仙在的夾雜物是鋼在液態(tài)及凝固過程中形成的化合物,。

    鋼中的非金屬夾雜物在基本種意義上呆以看成是一定尺寸的裂紋,，它破壞了金屬的連續(xù)性，引起應(yīng)力集中,，在外界應(yīng)力的作用下,，裂紋延伸很容易發(fā)展擴(kuò)大而導(dǎo)致性能降低。塑性夾雜物的存在,，隨著鍛軋過程延展變形,，致使鋼材產(chǎn)生各向異性。同時(shí)夾雜物拋光過程中的剝落,，提高了模具的表面粗糙度,。因此，對(duì)于大型和重要的模具來說,，提高鋼的純凈度是十分重要的,。