分析H13模具钢中Mn元素的作用

　　随着各种工艺的成熟，H13模具钢的发展慢慢走向了对化学成分的改进。本文主要分析H13模具钢中Mn元素的成分，以及相应的作用。

　　1.Mn元素存在的形式

　　Mn是弱碳化物形成元素,它可溶入渗碳体中形成合金渗碳体(Fe,Mn)3C,其形成可降低系统的自由能,即取于更稳定状态。但要注意Fe3C中的Fe可全部为Mn所取代,而Cr只可在Fe3C中固溶18%~20%。H13模具钢中含有Mn可以改变钢在凝固时所形成的氧化物的性质和形状。同时Mn与S有较大的亲合力,可以避免在晶界上形成低熔点的硫化物FeS，而以具有一定塑性的MnS存在,从而消除硫的有害影响,改善模具钢的热加工性能。

　　2.Mn元素的作用

　　Mn具有固溶强化作用,从而提高铁素体和奥氏体的强度和硬度,虽然其固溶强化效果不及碳、磷和硅,但其对H13模具钢的延展性几乎没有影响。在铁素体-珠光体型模具钢中Mn是唯一可使屈服强度增加又使冷脆转变温度变化小的合金元素。

　　Mn溶入奥氏体中能强烈增加钢的淬透性,同时强烈减低钢的Ms点。Mn加入钢中使Ac1、Ac3、Ar1和Ar3降低，这与细化铁素体和珠光体相联系，又会减薄碳化物片,对钢的强化起积极作用。同时Mn和Ni类似有提高钢的韧度的作用。

　　二次硬化型模具钢，如H13模具钢，其含Mn量在(0.20～0.60)%范围。如果对改进型热作模具钢含Mn在0.75%，处于较高的水平,与低Si高Mo型H13模具钢Mn含(0.40~0.55)%范围形成对比。

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