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7Mn15（7Mn15Cr2Al3V2WMo）奧氏體型無磁模具鋼

7Mn15（7Mn15Cr2Al3V2WMo）鋼屬奧氏體型無磁模具鋼，是一種高M(jìn)n-V系無磁鋼,，具有非常低的磁導(dǎo)率,，高的硬度、強(qiáng)度,，較好的耐磨性,。采用氣體軟氮化工藝，可以進(jìn)一步提高鋼的表面硬度,，增加耐磨性,，顯著地提高使用壽命。7Mn15Cr2Al3V2WMo（7Mn15）適于制造無磁模具,、無磁軸承,、熱作模具及其他要求在強(qiáng)磁場中不產(chǎn)生磁感應(yīng)的結(jié)構(gòu)零件。7Mn15（7Mn15Cr2Al3V2WMo）鋼的化學(xué)成分：C 0.65~0.75,；Si≤0.80,；Mn14.50~16.00；Cr2.00~2.50,；Mo0.50~0.80,； W0.50~0.80； V1.50~2.00,； Al2.70~3.30,；P≤0.040； S≤0.0.030,。
7Mn15（7Mn15Cr2Al3V2WMo）鋼的成分特點(diǎn)：Mn元素是擴(kuò)大奧氏體相區(qū)的元素,，鋼中加入大量的Mn元素，可使鋼在室溫下得到奧氏體組織,。但是奧氏體組織是比較軟的,，強(qiáng)度、硬度低,，耐磨性差,，但塑性與韌性好。要作為模具鋼使用,，鋼中需要加入合金元素來進(jìn)行強(qiáng)化,，能過固溶強(qiáng)化和時(shí)效強(qiáng)化方式來增加鋼的強(qiáng)度、硬度與耐磨性,，通過細(xì)化晶粒來增加鋼的韌性,。鋼中加入Cr、Al元素主要是起固溶強(qiáng)化奧氏體作用,，并改善奧氏體穩(wěn)定性,。另外Al元素的氮化物及氧化物具有細(xì)化晶粒的作用,，Al元素還可改善鋼的切削加工性能。加入V,、W,、Mo元素主要是形成碳化物，作鋼中的強(qiáng)化相,，改善鋼的強(qiáng)韌性,。固溶處理時(shí)，部分V,、W、Mo元素隨其碳化物固溶于奧氏體中起到固溶強(qiáng)化作用,，也改善了奧氏體的穩(wěn)定性,。未固溶的V、W,、Mo元素碳化物則起到細(xì)化奧氏體晶粒作用,。時(shí)效處理時(shí)固溶的V、W,、Mo元素以碳化物形式從奧氏體組織中析出,，聚集、長大并向更為穩(wěn)定的碳化物轉(zhuǎn)化,，起到時(shí)效強(qiáng)化作用,。由于加入了Cr、Al元素,，7Mn15鋼具有一定的耐蝕性,。
7Mn15（7Mn15Cr2Al3V2WMo）鋼的特性：7Mn15鋼是一種高強(qiáng)度奧氏體型無磁模具鋼，在各種狀態(tài)下都保持穩(wěn)定的奧氏體組織,，具有非常低的磁導(dǎo)率,，高的硬度、強(qiáng)度,，較好的耐磨性,。由于高錳鋼的冷作硬化現(xiàn)象，切削加工比較困難,。采用高溫退火工藝,，可以改變碳化物的顆粒與分布狀態(tài)，從而明顯地改善鋼的切削加工性能,。采用氣體軟氮化工藝,，可以進(jìn)一步提高鋼的表面硬度，增加耐磨性,，顯著地提高使用壽命,。
7Mn15（7Mn15Cr2Al3V2WMo）鋼的熱加工：7Mn15鋼的導(dǎo)熱性較差,，鍛造時(shí)裝爐溫度不宜過高，需緩慢升溫,，保溫時(shí)間要求足夠長,，以保證鋼中碳化物充分固溶，鍛后硬度為33~35HRC,。7Mn15鋼的鍛造工藝規(guī)范見下表：項(xiàng)目 加熱溫度/℃ 加溫時(shí)間/h 始鍛溫度/℃ 終鍛溫度/℃ 冷卻鋼錠 1150~1170 ≥8 1100~1120 ≥950 空冷鋼坯 1140~1160 ≥8 1080~1100 ≥950 空冷
7Mn15（7Mn15Cr2Al3V2WMo）鋼的熱處理工藝：預(yù)備熱處理（退火）：采用高溫退火工藝,，加熱溫度870~890℃，保溫3~6h,，爐冷至500℃以下出爐空冷,，退火后硬度為28~30HRC，組織為細(xì)晶粒奧氏體＋均勻分布的顆粒狀碳化物,。固溶處理：固溶溫度為1150~1180℃,，保溫時(shí)間為鹽浴爐15~20min/mm，空氣爐30min/mm,，冷卻介質(zhì)為水,，固溶硬度為20~22HRC，金相組織為奧氏體＋未溶一次碳化物,。時(shí)效處理：下表為不同時(shí)效時(shí)間后7Mn15鋼的硬度,。時(shí)效時(shí)間/h            固溶后   2   4   10   14   18   20650℃時(shí)效，硬度HRC    20    32  44   46   47   46  48.5700℃時(shí)效,，硬度HRC    20   48.5  48   46  45.5   -  45.5注：固溶溫度為1180℃,，水淬。時(shí)效溫度為650℃,，時(shí)效時(shí)間20h,，硬度為48HRC。時(shí)效溫度為700℃,，時(shí)效時(shí)間2h,，硬度為48.5HRC。不同狀態(tài)時(shí)鋼的硬度見下表：狀態(tài)        鍛造       退火       固溶       時(shí)效硬度/HRC   33~35      28~30      20~22      47~48不同溫度固溶和時(shí)效處理后的力學(xué)性能下表：熱處理工藝                          σb/MPa   δ(%)   ψ(%)   αk/J?cm-21180℃固溶處理                         820     61.0     61.5     230                                       720     60.0     62.5     2401150℃固溶處理,，700℃,，2h時(shí)效處理     1370     16.5     34.0     48                                       1370     15.5     35.5     45                                       1380     18.0     35.5     451180℃固溶處理，650℃,，20h時(shí)效處理    1510      4.5      8.5      15                                       1490      4.5      9.5      137Mn15（7Mn15Cr2Al3V2WMo）鋼的氣體氮碳共滲：為了提高模具硬度,、耐磨性，可以采用氣體氮碳共滲處理,。滲氮溫度560~570℃,，滲氮時(shí)間4~6h，滲氮層深度0.03~0.04mm，滲氮層硬度950~1100HV,。
7Mn15（7Mn15Cr2Al3V2WMo）鋼的用途：7Mn15鋼適合用于制造無磁模具,、無磁軸承及其他要求在強(qiáng)磁場中不產(chǎn)生磁感應(yīng)的結(jié)構(gòu)零件。此外,，由于該鋼具有高的高溫硬度和強(qiáng)度,，也可以用來制造在700~800℃下使用的熱作模具。
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