材料名稱：模具鋼材料牌號：SKD11材料標(biāo)準(zhǔn)：JISG4404：2000材料熱處理硬度：HRC58-60

　　CSiMnCrMoVPS1.500.250.4512.001.000.35≤0.025≤0.01

　　軟性退火至約HB255

　　SKD11是-種高碳高鉻合金工具鋼，熱處理后具有很高的硬度磨性，并具有淬透性強(qiáng)，尺寸穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，適宜制做高精度長壽命冷作模具及熱固成型塑料模具。

　　SKD11特性：具有良好的任性與抗高溫疲勞性能能承受溫度聚變，適宜在高溫下長期工作具有良好的切削性能和拋光性能SKD11模具鋼特性:高耐磨的通用冷作模具鋼；淬火性佳，熱處理變形少。其優(yōu)點(diǎn):

　　1、進(jìn)行了真空脫氣精煉,因此內(nèi)部質(zhì)量極為清潔

　　2、機(jī)械加工性良好

　　3、淬透性良好,空冷就能硬化,無需擔(dān)心淬裂

　　4、熱處理變形非常小,淬火偏差極小,*適合有精度要求的模具

　　5、耐磨性極為**,*適合用作銹鋼或高硬材料的沖裁模

　　6、韌性良好材料用途；厚度不大于6mm薄板材，高效落料模。沖載模及壓印模各種剪刀、鑲嵌刀片、木工刀片螺紋軋制模和耐磨滑塊冷鐓模具，熱固樹脂成型模，**量規(guī)等深拉成型、冷擠壓模具；此鋼易于車削，并宜制鋒利刀口、圓鋸、冷或熱作修整模、滾筒邊、螺絲紋、線模、銑刀、沖擊模、圓型滾筒、制電力變壓器心沖模、切割鋼皮軋刀、鋼管成型滾筒、特殊成型滾筒、精密規(guī)、形狀繁雜之冷壓工具、心軸、冶金、錫作模、塑膠模、螺釘頭模等。處理方法；

　　1.“淬火+回火”狀態(tài)下使用2.“淬火+冷處理+回火”狀態(tài)下使用（適于高精度與尺寸穩(wěn)定要求）3.“淬火+回火+氮化處理”狀態(tài)下使用（適于表面高硬度要求）4.深冷處理為獲得*高硬度和尺寸穩(wěn)定性，模具在淬火后立即深冷-70至-80℃，保持3-4小時(shí)，然后再回火處理，經(jīng)深冷處理的工具或模具硬度比常規(guī)熱處理硬度高1-3HRC。形狀復(fù)雜和尺寸變化較大的零件，深冷處理有產(chǎn)生開裂的危險(xiǎn)。5.氮化處理模具或工件氮化處理后，表面形成一層具有很高硬度和一定耐蝕性的硬化組織。6.在525℃氮化的處理，工件表面硬度約為1250HV，氮化時(shí)間對滲層影響如下表所示。氮化時(shí)間（小時(shí)）滲氮層深度mm0.250.300.357.在570℃軟氮化處理，工件表層硬度約為950HV。通常軟氮化處理2小時(shí)，硬化層深度可達(dá)到10-20um.磨削加工模坯或工作在低溫回火狀態(tài)，磨削容易產(chǎn)生磨削開裂。為防止裂紋發(fā)生應(yīng)采取小的磨削進(jìn)給量多次磨削，同時(shí)輔加良好的水冷條件。線切割加工形狀復(fù)雜或尺寸較大的模具，*終成行采用線切割加工時(shí)，通常會遇到開裂現(xiàn)象發(fā)生。為防止開裂，建議采用氣淬及高溫回火處理，以降低熱處理應(yīng)力，或?qū)δＥ哌M(jìn)行腔預(yù)加工處理。價(jià)格參考：國產(chǎn)30/千克；日本進(jìn)口51/千克

　　6061鋁合金機(jī)械性能

　　6061鋁合金機(jī)械性能表現(xiàn)在有高抗拉強(qiáng)度，延伸率、彈性系數(shù)以及耐疲勞的特性。

　　6061鋁合金的機(jī)械性能:

　　6061的極限抗拉強(qiáng)度為124MPa

　　受拉屈服強(qiáng)度55.2MPa

　　延伸率25.0%

　　彈性系數(shù)68.9GPa

　　彎曲極限強(qiáng)度228MPa

　　BearingYieldStrength103MPa

　　泊松比0.330

　　疲勞強(qiáng)度62.1MPa鋁合金可以采用熱處理獲得良好的機(jī)械性能，物理性能和抗腐蝕性能。可熱處理強(qiáng)化型鋁合金可以通過淬火和時(shí)效等熱處理手段來提高機(jī)械性能，它可分為硬鋁、鍛鋁、超硬鋁和特殊鋁合金等。

　　6061鋁合金的熱處理工藝：

　　1）快速退火：加熱溫度350～410℃;隨材料有效厚度的不同，保溫時(shí)間在30～120min之間;空氣或水冷。2）高溫退火：加熱溫度350～500℃;成品厚度≥6mm時(shí)，保溫時(shí)間為10～30min、＜6mm時(shí)，熱透為止;空氣冷。3）低溫退火：加熱溫度150～250℃;保溫時(shí)間為2～3h;空氣或水冷。

　　6061鋁合金機(jī)械性能使其成為理想的結(jié)構(gòu)材料，廣泛用于機(jī)械制造、運(yùn)輸機(jī)械、動力機(jī)械及航空工業(yè)等方面，飛機(jī)的機(jī)身、蒙皮、壓氣機(jī)等常以鋁合金制造，以減輕自重。

　　1050食品、化學(xué)和釀造工業(yè)用擠壓盤管，各種軟管，煙花粉

　　1060要求抗蝕性與成形性均高的場合，但對強(qiáng)度要求不高，化工設(shè)備是其典型用途

　　1100用于加工需要有良好的成形性和高的抗蝕性但不要求有高強(qiáng)度的零件部件，例如化工產(chǎn)品、食品工業(yè)裝置與貯存容器、薄板加工件、深拉或旋壓凹形器皿、焊接零部件、熱交換器、印刷板、銘牌、反光器具

　　1199電解電容器箔，光學(xué)反光沉積膜

　　1350電線、導(dǎo)電絞線、匯流排、變壓器帶材

　　2011螺釘及要求有良好切削性能的機(jī)械加工產(chǎn)品

　　2014應(yīng)用于要求高強(qiáng)度與硬度（包括高溫）的場合。飛機(jī)重型、鍛件、厚板和擠壓材料，車輪與結(jié)構(gòu)元件，多級火箭**級燃料槽與航天器零件，卡車構(gòu)架與懸掛系統(tǒng)零件

　　2017是**個(gè)獲得工業(yè)應(yīng)用的2XXX系合金，目前的應(yīng)用范圍較窄，主要為鉚釘、通用機(jī)械零件、結(jié)構(gòu)與運(yùn)輸工具結(jié)構(gòu)件，螺旋槳與配件

　　2024飛機(jī)結(jié)構(gòu)、鉚釘、導(dǎo)彈構(gòu)件、卡車輪轂、螺旋槳元件及其他種種結(jié)構(gòu)件

　　2036汽車車身鈑金件

　　2048航空航天器結(jié)構(gòu)件與兵器結(jié)構(gòu)零件

　　2124航空航天器結(jié)構(gòu)件

　　2218飛機(jī)發(fā)動機(jī)和柴油發(fā)動機(jī)活塞，飛機(jī)發(fā)動機(jī)汽缸頭，噴氣發(fā)動機(jī)葉輪和壓縮機(jī)環(huán)

　　2219航天火箭焊接氧化劑槽，超音速飛機(jī)蒙皮與結(jié)構(gòu)零件，工作溫度為-℃。焊接性好，斷裂韌性高，T8狀態(tài)有很高的抗應(yīng)力腐蝕開裂能力

　　2319焊拉2219合金的焊條和填充焊料

　　2618模鍛件與自由鍛件。活塞和航空發(fā)動機(jī)零件

　　2A01工作溫度小于等于100℃的結(jié)構(gòu)鉚釘

　　2A02工作溫度℃的渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的軸向壓氣機(jī)葉片

　　2A06工作溫度℃的飛機(jī)結(jié)構(gòu)及工作溫度℃的航空器結(jié)構(gòu)鉚釘

　　2A10強(qiáng)度比2A01合金的高，用于制造工作溫度小于等于100℃的航空器結(jié)構(gòu)鉚釘

　　2A11飛機(jī)的中等強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)件、螺旋槳葉片、交通運(yùn)輸工具與建筑結(jié)構(gòu)件。航空器的中等強(qiáng)度的螺栓與鉚釘

　　2A12航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、鉚釘?shù)?，建筑與交通運(yùn)輸工具結(jié)構(gòu)件

　　2A14形狀復(fù)雜的自由鍛件與模鍛件

　　2A16工作溫度℃的航天航空器零件，在室溫及高溫下工作的焊接容器與氣密座艙

　　2A17工作溫度℃的航空器零件

　　2A50形狀復(fù)雜的中等強(qiáng)度零件

　　2A60航空器發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)輪、導(dǎo)風(fēng)輪、風(fēng)扇、葉輪等

　　2A70飛機(jī)蒙皮，航空器發(fā)動機(jī)活塞、導(dǎo)風(fēng)輪、輪盤等

　　2A80航空發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)葉片、葉輪、活塞、漲圈及其他工作溫度高的零件

　　2A90航空發(fā)動機(jī)活塞

　　3003用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蝕性可焊性好的零件部件，或既要求有這些性能又需要有比1XXX系合金強(qiáng)度高的工作，如廚具、食物和化工產(chǎn)品處理與貯存裝置，運(yùn)輸液體產(chǎn)品的槽、罐，以薄板加工的各種壓力容器與管道

　　3105房間隔斷、檔板、活動房板、檐槽和落水管，薄板成形加工件，瓶蓋、瓶塞等

　　3A21飛機(jī)油箱、油路導(dǎo)管、鉚釘線材等；建筑材料與食品等工業(yè)裝備等

　　5005與3003合金相似，具有中等強(qiáng)度與良好的抗蝕性。用作導(dǎo)體、炊具、儀表板、殼與建筑裝飾件。陽極氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮，并與6063合金的色調(diào)協(xié)調(diào)一致

　　5050薄板可作為致冷機(jī)與冰箱的內(nèi)襯板，汽車氣管、油管與農(nóng)業(yè)灌溉管；也可加工厚板、管材、棒材、異形材和線材等

　　5052此合金有良好的成形加工性能、抗蝕性、可燭性、疲勞強(qiáng)度與中等的靜態(tài)強(qiáng)度，用于制造飛機(jī)油箱、油管，以及交通車輛、船舶的鈑金件，儀表、街燈支架與鉚釘、五金制品等

　　5056鎂合金與電纜護(hù)套鉚釘、拉鏈、釘子等；包鋁的線材廣泛用于加工農(nóng)業(yè)捕蟲器罩，以及需要有高抗蝕性的其他場合

　　5083用于需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強(qiáng)度的場合，諸如艦艇、汽車和飛機(jī)板焊接件；需嚴(yán)格防火的壓力容器、致冷裝置、電視塔、鉆探設(shè)備、交通運(yùn)輸設(shè)備、導(dǎo)彈元件、裝甲等

　　5086用于需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強(qiáng)度的場合，例如艦艇、汽車、飛機(jī)、低溫設(shè)備、電視塔、鉆井裝置、運(yùn)輸設(shè)備、導(dǎo)彈零部件與甲板等

　　5154焊接結(jié)構(gòu)、貯槽、壓力容器、船舶結(jié)構(gòu)與海上設(shè)施、運(yùn)輸槽罐

　　5182薄板用于加工易拉罐蓋，汽車車身板、操縱盤、加強(qiáng)件、托架等零部件

　　5252用于制造有較高強(qiáng)度的裝飾件，如汽車等的裝飾性零部件。在陽極氧化后具有光亮透明的氧化膜

　　5254過氧化氫及其他化工產(chǎn)品容器

　　5356焊接鎂含量大于3%的鋁-鎂合金焊條及焊絲

　　5454焊接結(jié)構(gòu)，壓力容器，海洋設(shè)施管道

　　5456裝甲板、高強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)、貯槽、壓力容器、船舶材料

　　5457經(jīng)拋光與陽極氧化處理的汽車及其他裝備的裝飾件

　　5652過氧化氫及其他化工產(chǎn)品貯存容器

　　5657經(jīng)拋光與陽極氧化處理的汽車及其他裝備的裝飾件，但在任何情況下必須確保材料具有細(xì)的晶粒組織

　　5A02飛機(jī)油箱與導(dǎo)管，焊絲，鉚釘，船舶結(jié)構(gòu)件

　　5A03中等強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)，冷沖壓零件，焊接容器，焊絲，可用來代替5A02合金

　　5A05焊接結(jié)構(gòu)件，飛機(jī)蒙皮骨架

　　5A06焊接結(jié)構(gòu)，冷模鍛零件，焊拉容器受力零件，飛機(jī)蒙皮骨部件

　　5A12焊接結(jié)構(gòu)件，防彈甲板

　　6005擠壓型材與管材，用于要求強(qiáng)高大于6063合金的結(jié)構(gòu)件，如梯子、電視天線等

　　6009汽車車身板

　　6010薄板：汽車車身

　　6061要求有一定強(qiáng)度、可焊性與抗蝕性高的各種工業(yè)結(jié)構(gòu)性，如制造卡車、塔式建筑、船舶、電車、家具、機(jī)械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材

　　6063建筑型材，灌溉管材以及供車輛、臺架、家具、欄柵等用的擠壓材料

　　6066鍛件及焊接結(jié)構(gòu)擠壓材料

　　6070重載焊接結(jié)構(gòu)與汽車工業(yè)用的擠壓材料與管材

　　6101公共汽車用高強(qiáng)度棒材、電導(dǎo)體與散熱器材等

　　6201高強(qiáng)度導(dǎo)電棒材與線材

　　6205厚板、踏板與耐高沖擊的擠壓件

　　6262要求抗蝕性優(yōu)于2011和2017合金的有螺紋的高應(yīng)力零件

　　6351車輛的擠壓結(jié)構(gòu)件，水、石油等的輸送管道

　　6463建筑與各種器具型材，以及經(jīng)陽極氧化處理后有明亮表面的汽車裝飾件

　　6A02飛機(jī)發(fā)動機(jī)零件，形狀復(fù)雜的鍛件與模鍛件

　　關(guān)鍵字：AL6061鋁合金

　　詳細(xì)說明：

　　6061鋁合金6061鋁板6061鋁材6061化學(xué)成分-久霖

　　6061鋁合金是一種冷處理鋁鍛造產(chǎn)品，適用于對抗腐蝕性、氧化性要求高的應(yīng)用。可

　　使用性好，接口特點(diǎn)優(yōu)良，容易涂層，加工性好?？梢杂糜诘蛪何淦骱惋w機(jī)接頭上。

　　6061鋁板的機(jī)械性能

　　抗拉強(qiáng)度：310Mpa，屈服強(qiáng)度：276Mpa，硬度：95HB。

　　6061鋁板的加工性能

　　6061鋁合金經(jīng)熱處理預(yù)拉伸工藝（-T651）后，其強(qiáng)度雖不能與2XXX系或7XXX系相比，但其鎂、硅合金特性多，具有加工性能**、優(yōu)良的焊接特點(diǎn)及電鍍性、良好的抗腐蝕性、韌性高及加工后不變形、材料致密無缺陷及易于拋光、上色膜容易、氧化效果**等優(yōu)良特點(diǎn)。

　　6061鋁板的主要用途

　　航天固定裝置、電器固定裝置、通訊領(lǐng)域，也廣泛應(yīng)用于自動化機(jī)械零件、精密加工、模具制造、電子及精密儀器、SMT、PC板焊錫載具等等。

　　厚度：0.5-300MM（產(chǎn)地；美鋁Alcoa、臺灣、俄羅斯、西南、東輕）；

　　4、7A0

　　24、LY

　　12、2A

　　12、20

　　11、2017合金鋁棒熱銷中！

　　鋁合**號的分類-久霖

　　根據(jù)鋁板含有的金屬元素不同，鋁板大概可以分為9個(gè)大類，也就是可以分9個(gè)系列，下面逐步大概介紹一下

　　五5000系列代表5052.5005.5083.5A05系列。5000系列鋁板屬于較常用的合金鋁板系列，主要元素為鎂，含鎂量在3-5%之間。又可以稱為鋁鎂合金。主要特點(diǎn)為密度低，抗拉強(qiáng)度高，延伸率高。在相同面積下鋁鎂合金的重量低于其他系列.故常用在航空方面，比如飛機(jī)油箱。在常規(guī)工業(yè)中應(yīng)用也較為廣泛。加工工藝為連鑄連軋，屬于熱軋鋁板系列故能做氧化深加工。在我國5000系列鋁板屬于較為成熟的鋁板系列之一。

　　六6000系列代表6061主要含有鎂和硅兩種元素，故集中了4000系列和5000系列的優(yōu)點(diǎn)6061是一種冷處理鋁鍛造產(chǎn)品，適用于對抗腐蝕性、氧化性要求高的應(yīng)用?？墒褂眯院?，接口特點(diǎn)優(yōu)良，容易涂層，加工性好?？梢杂糜诘蛪何淦骱惋w機(jī)接頭上。

　　6061的一般特點(diǎn)：優(yōu)良的接口特征、容易涂層、強(qiáng)度高、可使用性好，抗腐蝕性強(qiáng)。

　　6061鋁的典型用途：飛機(jī)零件、照相機(jī)零件、耦合器、船舶配件和五金、電子配件和接頭、裝飾用或各種五金、鉸鏈頭、磁頭、剎車活塞、水利活塞、電器配件、閥門和閥門零件。

　　skd61材質(zhì)證明熱作壓鑄模具鋼DAC出廠狀態(tài)：軟性退火至HB185特征：SKD61是一種有著很好的強(qiáng)度,韌性和耐熱平衡性的熱模具鋼，高韌性，它可以使模具壽命延長,性能更優(yōu)越.用途：適宜制造鋁、鎂、鋅合金壓鑄模熱鍛鑄工作及鉸刀、軋刀、切槽刀、剪刀及熱鍛沖頭等。應(yīng)用在一般壓鑄模具/鋅壓鑄模具/低壓鑄模具/高硬塑料模具.SKD61(特種熱壓模合金鋼)元素CSiMnCrMoVPS含量(%)0.35～0.420.80～1.200.30～0.504.80～5.501.20～1.600.50～1.100.030≦0.010出廠硬度：熱作壓鑄模具鋼SKD-61出廠狀態(tài)：軟性退火至HB抗高溫回火軟化性強(qiáng)。

　　耐高溫沖擊和熱疲勞性優(yōu)異?？垢邷厝蹞p性強(qiáng)。DHA1的用途:鋁、鋅壓鑄模：使用硬度HRC41～48;同上模具附件(柱塞套筒、沖頭等)：使用硬度HRC45～50;熱擠壓模：使用硬度HRC43～48;熱剪切刀片：使用硬度HRC35～45;熱沖壓模：使用硬度HRC42～50;其它一般熱作工具。DHA1的化學(xué)成分:大同鋼號DHA1JIS相應(yīng)鋼號SKD61C0.32-0.42Si0.80-0.10Mn≦0.5Cr4.50-5.50Mo1.00-1.50V0.80-1.20DHA1的熱處理:鍛造溫度：熱處理?xiàng)l件：退火緩冷;淬火油冷回火空冷硬度：退火(HB)≦229;淬火回火(HRC)≦53。轉(zhuǎn)變點(diǎn)：Ac;Ar;Ms320。

　　日本日立SKD61優(yōu)質(zhì)熱作壓鑄模合金鋼

　　C碳Si硅Mn錳Cr鉻Mo鉬V釩

　　0.391.00.45.21.40.8

　　特性應(yīng)用可抵受鋁、鎂、鋅之腐蝕作用及熱度之急劇變動，適宜制造鋁、鎂、鋅合金壓鑄模熱鍛鑄工作及鉸刀、軋刀、切槽刀、剪刀及熱鍛沖頭等。

　　日立金屬SKD61（日標(biāo)DAC）在鋁,鋅壓鑄模具方面的鋼材應(yīng)用是*為廣泛的.SKD61是一種有著很好的強(qiáng)度,韌性和耐熱平衡性的熱模具鋼,近年來隨著各向同性產(chǎn)品的開發(fā)而日益向高韌性等向性發(fā)展.它可以使模具壽命延長,性能更優(yōu)越.

　　應(yīng)用在一般壓鑄模具／鋅壓鑄模具／低壓鑄模具／高硬塑料模具．

　　鋼材種類：熱作模具鋼材

　　特性應(yīng)用：可抵受鋁、鎂、鋅之腐蝕作用及熱度之急劇變動，適宜制造鋁、鎂、鋅合金壓鑄模熱鍛鑄工作及鉸刀、軋刀、切槽刀、剪刀及熱鍛沖頭等。鋼材特長：高溫強(qiáng)度和韌性的平衡性好,易加工.

　　熱作壓鑄模具鋼SKD-61出廠狀態(tài)：軟性退火至HB熱作壓鑄模具鋼DAC出廠狀態(tài)：軟性退火至HB185

　　出廠狀態(tài)軟性退火至HB美國芬可樂H13合金工具鋼

　　H13是熱作模具鋼。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T。

　　H13熱作壓鑄模具鋼統(tǒng)一數(shù)字代號A20502

　　化學(xué)成分%：

　　C0.320.45

　　Si0.801.20

　　Mn0.200.50

　　Cr4.755.50

　　Mo1.101.75

　　V0.801.20

　　p小于等于0.030，S小于等于0.030

　　合金工具鋼簡稱合工鋼，是在碳工鋼的基礎(chǔ)上加入合金元素而形成的鋼種。其中合工鋼包括：量具刃具用鋼、耐沖擊工具用鋼、冷作模具鋼、熱作模具鋼、無磁模具鋼、塑料模具鋼。

　　特性及用途：

　　系引進(jìn)美國的H13空淬硬化熱作模具鋼。期性能、用途和4Cr5MoSiV鋼基本相同，但因其釩含量高一些，故中溫（600度）性能比4Cr5MoSiV鋼要好，是熱作模具鋼中用途很廣泛的一種代表性鋼號。

　　晶粒大小對于金屬力學(xué)性能的影響

　　晶粒大小對金屬材料性能有很大影響：

　　晶粒之間的“邊界”叫晶界，晶粒越大-則晶界也越大，而“晶界”又類似于材料中的“裂紋”；那么晶粒越大則材料中的“裂紋”越大。其次，晶粒內(nèi)部的原子排列較為規(guī)則，容易產(chǎn)生“滑移”；而晶界上的原子排列較為凌亂，存在許多“位錯(cuò)”和“劈間”，使得原子面之間不易滑移和變形。那么晶粒細(xì)小時(shí)，其內(nèi)的滑移變形就小且能被晶界有效抑制。第三，晶粒、晶界都越細(xì)小，外來的總重荷及變形將分散到更多的晶粒上，豈不更好。所以，晶粒越細(xì)則金屬材料的性能越好。

　　控制晶粒大小方法很多，主要原理有兩個(gè)：1.增大金屬結(jié)晶時(shí)的過冷度。2.增加結(jié)晶晶核。

　　**節(jié):金屬材料液態(tài)成形基礎(chǔ)

　　(二)金屬的結(jié)晶

　　1．結(jié)晶的條件

　　純金屬液體緩慢冷卻過程的時(shí)間溫度的關(guān)系曲線，即純金屬的冷卻曲線。

　　分析冷卻曲線可知，液體純金屬冷卻到平衡結(jié)晶溫度Tm（又稱為理論結(jié)晶溫度，熱力學(xué)凝固溫度，熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)等）時(shí)，液體純金屬并不會立即自發(fā)地出現(xiàn)結(jié)晶，只有冷卻到低于Tm后，固體才開始結(jié)晶，而后長大，并放出大量潛熱，使溫度回升到略低于平衡結(jié)晶溫度，而在冷卻曲線上出現(xiàn)一個(gè)溫度平臺。當(dāng)凝固完成后，由于沒有潛熱釋放，因此，溫度又繼續(xù)下降。理論結(jié)晶溫度Tm與實(shí)際結(jié)晶溫度Tn之間的溫度差稱為過冷度，寫作△TTm-Tn。

　　由圖可知，金屬結(jié)晶必須在一定的過冷度下才能自發(fā)的進(jìn)行。從熱力學(xué)觀點(diǎn)來分

　　1析，任何引起系統(tǒng)自由能降低的過程都是自發(fā)的過程。在金屬結(jié)晶前后的兩個(gè)狀態(tài)下，金屬是由兩個(gè)不同的相所組成，即液相和固相。兩種不同聚集狀態(tài)自然有兩種不同的自由能。

　　圖2-1-29所示是同一金屬材料液相和固相的自由能溫度變化曲線。圖中顯示，兩條曲線有一個(gè)交點(diǎn)，其對應(yīng)的溫度即為理論結(jié)晶溫度Tm。在溫度Tm時(shí)，液相和固相處于兩相平衡狀態(tài)，自由能相等，可長期共存。高于溫度Tm時(shí)，液相比固相的自由能低，金屬處于液相才是穩(wěn)定的；低于溫度Tm時(shí)，金屬穩(wěn)定的狀態(tài)為固相。

　　因此，液態(tài)金屬如果要結(jié)晶，就必須處于Tm溫度以下。金屬在液態(tài)與固態(tài)之間存在有一個(gè)自由能差（△F），這個(gè)能量差△F就是促使液體結(jié)晶的驅(qū)動力。

　?。玻Y(jié)晶的過程

　　液態(tài)金屬結(jié)晶時(shí)，首先在液態(tài)中形成一些極微小的晶體（稱為晶核），然后再以它們?yōu)楹诵牟粩嗟亻L大。在這些晶體長大的同時(shí)，又出現(xiàn)新的晶核并逐漸長大，直至液體金屬消失。如動畫2-1-8所示：

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　　液態(tài)金屬結(jié)晶時(shí)晶核常以兩種方式形成：

　　1）自發(fā)形核自發(fā)形核指依靠液態(tài)金屬本身在一定過冷度下由其內(nèi)部自發(fā)長出結(jié)晶核心。

　　２)非自發(fā)形核非自發(fā)形核指依附與金屬液體中未溶的固態(tài)雜質(zhì)表面而形成晶核。

　　金屬結(jié)晶過程中晶核的形成主要是以非自發(fā)形核方式為主

　　3)晶核的長大晶核長大的實(shí)質(zhì)就是原子由液體向固體表面的轉(zhuǎn)移。

　　當(dāng)過冷度較大，尤其是金屬中存在雜質(zhì)時(shí)，金屬晶體常以樹枝狀的形式長大。在晶核開始長大的初期，因其內(nèi)部原子規(guī)則排列的特點(diǎn)，故外形也是比較規(guī)則的。但隨著晶核的繼續(xù)長大，形成了晶體的頂角和棱邊，由于頂角和棱邊處散熱條件優(yōu)于其它部位并易于存在晶體缺陷等原因，晶體在頂角和棱邊處優(yōu)先長大，如圖2-1-11所示。

　　圖2-1-11樹枝狀晶體長大過程

　　由此可見，其生長方式像樹枝一樣，先長出干枝，稱為一次晶軸，然后在一次晶軸伸長和變粗的同時(shí)，在其側(cè)面棱角處又長出分枝，稱為二次晶軸。隨著時(shí)間的推移，二次晶軸成長的同時(shí)又長出三次晶軸等，如此不斷成長和分枝下去，直至液體全部消

　　3失。*后得到的晶體稱為樹枝狀晶體，簡稱枝晶。每一枝晶將成長為一個(gè)晶粒。**節(jié):金屬材料液態(tài)成形基礎(chǔ)

　　3．鑄件晶粒組織

　　鑄件的晶粒組織是指鑄件的晶粒形狀和大小。

　　一般鑄件的典型晶粒組織分為三個(gè)區(qū)域?？磩赢?-1-9鑄件組織示意圖。(1)表層細(xì)晶粒區(qū)

　　當(dāng)液態(tài)金屬剛剛澆入鑄模時(shí)，由于模壁溫度很低，使與它接觸的很薄一層液態(tài)金屬發(fā)生強(qiáng)烈的過冷，形成大量的自發(fā)晶核。這些晶核迅速生長到互相接觸，在鑄件表層形成等軸細(xì)晶粒區(qū)。(2)柱狀晶粒區(qū)

　　細(xì)晶粒區(qū)形成的同時(shí)，模壁溫度不斷升高，使剩余液態(tài)金屬的冷卻速度逐漸降低，過冷度減小，形核率變慢，此時(shí)凡晶軸垂直于模壁的晶粒，沿著枝晶軸向模壁傳熱有利，所以這些晶粒優(yōu)先得到長大，從而形成柱狀晶粒。(3)中心等軸晶粒區(qū)

　　隨著柱狀晶粒發(fā)展到一定程度，通過已結(jié)晶的柱狀晶層和模壁向外散熱的速度愈來愈慢，在錠模心部的剩余液態(tài)金屬內(nèi)部溫差愈來愈小，散熱方向已不明顯，因而形成較粗大的等軸晶粒區(qū)。

　　由上述可知，鑄錠的組織是不均勻的，從表層到心部依次由細(xì)小的等軸晶粒、柱狀晶粒和粗大的等軸晶粒所組成。

　　4.鑄件晶粒組織的控制

　　晶粒組織對鑄件力學(xué)性能有很大影響

　　鑄錠的表層細(xì)晶粒區(qū)的組織較為致密，力學(xué)性能較好，但由于該區(qū)很薄，故對鑄錠性能影響不大。柱狀晶粒區(qū)的組織較中心等軸晶粒區(qū)致密。但柱狀晶的接

　　4觸面由于常存在有非金屬夾雜物和低熔點(diǎn)雜質(zhì)而成為脆弱面，在熱壓力加工時(shí)常沿脆弱面斷裂。因此，一般不希望鋼錠柱狀晶粒區(qū)過大。但對于塑性較好的有色金屬及其合金，有時(shí)為了獲得較致密的組織skd11多少錢一臺，反而希望得到柱狀組織skd11多少錢一臺。

　　(1)細(xì)晶強(qiáng)化：

　　等軸晶的晶界長，雜質(zhì)分布較分散，各方向的機(jī)械性能差異小，晶粒愈細(xì)小，鑄件不但強(qiáng)度、硬度愈高，而且塑性和韌性愈好，這種提高金屬強(qiáng)度的方法叫細(xì)晶強(qiáng)化。在所有強(qiáng)化金屬的方法中，細(xì)晶強(qiáng)化是*理想的強(qiáng)化方法。所以，通常希望鑄件為細(xì)等軸晶粒組織。

　　(2)細(xì)晶強(qiáng)化的方法：

　　1)增加液態(tài)金屬結(jié)晶時(shí)的過冷度

　　根據(jù)過冷度對形核率和生長速率的影響規(guī)律，增大過冷度可以使鑄件晶粒變小。在連續(xù)冷卻情況下，冷卻速度愈大，過冷度愈大，增大冷卻速度可采取降低熔液的澆注溫度，選用吸熱能力和導(dǎo)熱性較強(qiáng)的鑄型材料等措施來達(dá)到。例如，金屬型比砂型冷區(qū)速度大，故金屬型鑄件比砂型鑄件的晶粒細(xì)小。

　　2)變質(zhì)處理

　　在金屬液結(jié)晶前，向金屬液中加入某些物質(zhì)（稱為變質(zhì)劑），形成大量分散的固態(tài)微粒作為非自發(fā)形核界面，或起阻礙晶體長大的作用，從而獲得細(xì)小晶粒，這種細(xì)化晶粒的方法，稱為變質(zhì)處理。

　　3)附加振動

　　金屬液結(jié)晶時(shí)，可采用機(jī)械振動，超聲波或電磁振動等措施，使鑄型中液體金屬運(yùn)動，造成枝晶破碎，碎晶塊起晶核作用，從而使晶粒細(xì)化。

　　蘇州東锜是一家專業(yè)從事各類優(yōu)質(zhì)特殊鋼材、模具鋼材銷售、加工于一體的模具及配套材料企業(yè)，主要銷售國內(nèi)外各種品牌模具鋼材。產(chǎn)品以塑膠、五金、壓鑄、模具鋼材為主（P20、718、CR12、Cr12Mov、H13、NAK80、2378、2343、2344等），本公司生產(chǎn)設(shè)備先進(jìn)，實(shí)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系，科學(xué)的管理制度，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、價(jià)格實(shí)惠暢銷國內(nèi)外，倍受客戶贊譽(yù)，公司占地面積1500多平方米。

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