衆所周知模具(jù)鋼是由多(duō)種合金元素組成，正是由于這些特殊的合金元素才能(néng)使得模具(jù)鋼的性能(néng)那麽優越，比如我們比較常見冷作(zuò)模具(jù)鋼DC53就是使用(yòng)了鉻合金元素，DC53裏面鉻的含量達到8%左右，這使得材料有(yǒu)着超高的韌性及硬度，所以我們這次來介紹一下鉻合金的主要性能(néng)及元素的一下特質(zhì)。

　　由于碳素鋼的綜介力學(xué)性能(néng)低，淬透性差，回火穩定性差，抗腐蝕性差，高溫強度低，熱硬性低、無特殊的電(diàn)磁性能(néng)等缺點限制了它的應用(yòng)。介金鋼正是為(wèi)了彌補碳素鋼的缺點而發展起來的，在碳素鋼的基礎上有(yǒu)目的的加入各種介金元素所冶煉成的鋼。

　　在合金鋼中(zhōng)，經常加入的合金元素有(yǒu):錳(Mn>0. 8%)、矽(8i>0. "%)、鉻}Cr)、鎳(Ni)、鎢(Wu)、钼(Mo)、钛(Ti)、釩(v)、鋁（AL）、銅(Cu)、硼(B)、铌(NI)及稀土元素(Re)等。鉻是重要的介金化元素，幾乎所有(yǒu)介金鋼中(zhōng)都含有(yǒu)鉻元素，鉻以金屬鉻和鉻鐵形式加入鋼中(zhōng)。本文(wén)主要以它為(wèi)研究對象，綜介分(fēn)析其對鋼材組織、金相、Fe-Fe3C相圖的影響，從而揭示其改變介金鋼力學(xué)性能(néng)及熱處理(lǐ)工(gōng)藝的原因與結果。

　　1   鉻元素簡介

　　分(fēn)子式：Cr，分(fēn)子量：51.996，電(diàn)子排布：[Ar]3d54s1，銀白色金屬，純鉻有(yǒu)延展性，含雜質(zhì)的鉻硬而脆。密度為(wèi) 7.20克/立方厘米，熔點 1857±20℃，沸點 2672℃，化合價+2、+3和+6。鉻元素物(wù)理(lǐ)性能(néng)皆與鐵相近。

　　2鉻元素在合金鋼中(zhōng)存在形态

　　2. 1鉻元素與鐵的相互作(zuò)用(yòng)

　　因純Cr與a -Fe同為(wèi)體(tǐ)心立方晶格，且與a -Fe原子半徑和電(diàn)子結構均相近，所以它們在室溫下能(néng)夠無限固溶;鉻能(néng)溶入鐵素體(tǐ)中(zhōng)，形成置換固溶體(tǐ)，又(yòu)山(shān)于與a -Fe原子半徑和電(diàn)子結構的差異，必然引起鐵素體(tǐ)晶格的畸變，産(chǎn)生固溶強化，使鐵素體(tǐ)的強度、硬度提高，在鉻含量毛2. 0%，在顯著強化固溶鐵素體(tǐ)的同時，仍能(néng)提高塑、韌性;但鉻含量> 2. 0%，将降低固溶鐵素體(tǐ)的塑、韌性。

　　2. 2鉻元素與碳的相互作(zuò)用(yòng)

　　鉻元素小(xiǎo)是石墨化元素，也小(xiǎo)是與碳結介力很(hěn)強的碳化物(wù)形成元素(如認、釩等)，其與碳的結介能(néng)力中(zhōng)等。當鉻含量少時，多(duō)形成鐵、鉻介金滲碳體(tǐ)(Fe , Cr ) 3C，當鉻含量較高()5%)為(wèi)中(zhōng)、高介金鋼時，多(duō)與碳形成具(jù)有(yǒu)複雜晶格的第一類碳化物(wù)如:Crz3C6  v Cr;C3等。此類碳化物(wù)與具(jù)有(yǒu)簡單晶格的T1C}UCv  WzCv  1}OZC等第二類碳化物(wù)相比較，具(jù)有(yǒu)硬度、熔點相對較低，穩定性較差，加熱時易溶解進入奧氏體(tǐ)中(zhōng)。

　　3鉻元素對鋼的相變的影響

　　3. 1鉻元素對鐵碳相圖的影響

　　鉻将使Fe-Fe3C相圖中(zhōng)A119%後，将封閉Y相區(qū)，介金鋼将小(xiǎo)再随溫度的改變而發生a一丫轉變，從而保持為(wèi)鐵素體(tǐ)，常稱為(wèi)鐵素體(tǐ)鋼。工(gōng)業用(yòng)高矽變壓器鋼，高鉻小(xiǎo)鏽鋼等都屬于鐵素體(tǐ)鋼。

　　3. 2鉻元素對合金鋼加熱轉變的影響

　　介金鋼加熱時的組織轉變過程與碳鋼基本相同，即包括奧氏體(tǐ)的形核與長(cháng)大、碳化物(wù)的溶解、奧氏體(tǐ)的均勻化四個階段。鉻元素同大多(duō)數介金一樣，會減慢奧氏體(tǐ)化過程。介金碳化物(wù)也使介金鋼的臨界點升高。因此介金鋼與碳鋼相比，奧氏體(tǐ)溫度一般要高，保溫時間也要較長(cháng)。

　　3. 3鉻元素對合金鋼冷卻轉變的影響

　　大多(duō)數介金元素(除Co外)均增大過冷奧氏體(tǐ)的穩定性，使C曲線(xiàn)右移，臨界冷卻速度減小(xiǎo)，提高鋼的淬透性，而Cr常常用(yòng)來作(zuò)為(wèi)一種提高淬透性的最主要的元素。大多(duō)數介金元素(除Co, A1外)，都将使介金鋼的Ms,Mf點下降，從而使熱處理(lǐ)後的介金鋼中(zhōng)殘餘奧氏體(tǐ)量增多(duō)、硬度和疲勞強度降低，鉻元素也如此。

　　3. 4鉻元素對合金鋼回火轉變的影響

　　淬火後形成的馬氏體(tǐ)，山(shān)于溶入進了鉻等介金元素，使得Fe, C的擴散速度減慢，在回火過程中(zhōng)，減緩了馬氏體(tǐ)的分(fēn)解、殘餘奧氏體(tǐ)的分(fēn)解以及碳化物(wù)的析出聚集的速度，并在這一過程形成了更高的溫度，提高介金鋼的回火穩定性。這一特性對許多(duō)介金鋼具(jù)有(yǒu)重要的意義，對于介金結構鋼而言，使相同的回火溫度下的介金鋼的硬度高于碳素鋼;對于介金工(gōng)具(jù)鋼而言，高的回火穩定性使其表現出良好的熱硬性。