铬是合金工具钢中最普遍含有的和价廉的合金元素。在美国h型热作模具钢中含cr量在2%~12%范围。在我国合金工具钢(gb/t1299)的37个钢号中,除8crsi和9mn2v外都含有cr。
铬对钢的耐磨损性、高温强度、热态硬度、韧度和淬透性都有有利的影响,同时它溶入基体中会显著改善钢的耐蚀性能,在h13钢中含cr和si会使氧化膜致密来提高钢的抗氧化性。
另外还要考虑合金元素的交互作用影响,如当钢中含铬、钼和釩时,cr>3%<sup>[14]</sup>时,cr能阻止v4c3的生成和推迟mo2c的共格析出,v4c3和mo2c是提高钢材的高温强度和抗回火性的强化相<sup>[14]</sup>,这种交互作用提高该钢耐热变形性能。
钢中合金c化物的行为与其自身的稳定性有关,实际上,合金c化物的结构、稳定性与相应c化物形成元素的d电子壳层和s电子壳层的电子欠缺程度相关[17]。随着电子欠缺程度下降,金属原子半径随之减小,碳和金属元素的原子半径比rc/rm增加,合金c化物由间隙相向间隙化合物变化,c化物的稳定性减弱,其相应熔化温度和在a中溶解温度降低,其生成自由能的絕對值减小,相应的硬度值下降。
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