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模腔表层金属产生热疲劳(龟裂)。热模的工作特点是具有间歇性.每次使热态金属成形后都要用水、油、空气等介质冷却模腔的表面。因此.热模的工作状态是反复受热和冷却,从而使模腔表层金属产生反复的热胀冷缩,即反复承受拉压应力作用.其结果引起模腔表面出现龟裂,称为热疲劳现象,由此,对热模具钢提出了第二个基本使用性能要求.即具有高的热疲劳抗力。一般说来,影响钢的热疲劳抗力的因素主要有:钢的导热性。钢的导热性高,可使模具表层金属受热程度降低,从而减小钢的热疲劳倾向性。一般认为钢的导热性与合碳量有关,含碳量高时导热性低,所以热作模具钢不宜采用高碳钢。在生产中通常采用中碳钢(C0.3%5~0.6%)合碳量过低.会导致钢的硬度和强度下降.也是不利的。
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铌(Nb):铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性,提高强度,但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌,可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌,可晶间腐蚀现象。钴(Co):钴是稀有的贵重金属,多用于钢和合金中,如热强钢和磁性材料。铜(Cu):武钢用大冶矿石所炼的钢,往往含有铜。铜能提高强度和韧性,是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆,铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。
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铺路钢板的大范围使用在于其方便性、能够节约库房容量,使用钢板铺路钢板,增大与垃圾直接接触面积,垃圾承载力也明显上升,解决了车辆进入填埋场的问题。铺设时采用专用夹具夹起钢板铺路钢板,以先后顺序排列。
尚待开发具有性能的钢种,进一步完善钢种系列,如开发粉末冶金模具钢,补充完善塑料模具钢系列,建立陶瓷、耐火砖、地砖等成形模具用钢等。产销渠道不畅通,用户甚至不知道从何处购买所需的新钢种。碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
10Ni3MnCuAl,代号PMS,经850士20℃固溶后,硬度为HRC30~33。经500℃左右时效后,弥散析出硬化相Al3Ni,基体硬度随升至HRC38~43。该钢具有优良镜面加工性能,模具表面粗糙度可达Ra0.05μm,适用于制造要求高镜面、高精度的各种热塑性塑料制品模具,如光学仪器:镜片模具,磁带内外壳和电话机、石英钟、车辆灯具等塑料壳体模具。Y20CrNi3AlMnMo,代号M2,含0.1%左右的S,切削加工性能得到了改善,是一种易切削型号时效硬化塑料模具钢。