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7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)鋼屬奧氏體型無磁模具鋼

點擊次數:1009更新時間:2022-03-19

7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)鋼的化學成分
7Mn15鋼的化學成分(質量百分數,%)

C

Si

Mn

Cr

Mo

W

V

Al

P

S

0.65~
0.75

≤0.80

14.50~
16.00

2.00~
2.50

0.50~
0.80

0.50~
0.80

1.50~
2.00

2.70~
3.30

≤0.040

≤0.030

7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)鋼的特性
7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)鋼是一種高強度奧氏體型無磁模具鋼,在各種狀態下都保持穩定的奧氏體組織,具有非常低的磁導率,高的硬度、強度,較好的耐磨性。由于高錳鋼的冷作硬化現象,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,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)鋼的用途
7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)鋼適于制造無磁模具、無磁軸承及其他要求在強磁場中不產生磁感應的結構零件。此外,由于該鋼具有高的高溫硬度和強度,也可以用來制造在700~800℃下使用的熱作模具。 

7Mn15Cr2Al3V2WMo(7Mn15)鋼的熱加工
7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)鋼的導熱性較差,鍛造時裝爐溫度不宜過高,需緩慢升溫,保溫時間要求足夠長,以保證鋼中碳化物充分固溶,鍛后硬度為33~35HRC。7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)鋼的鍛造工藝規范見下表:

項目

加熱溫度/℃

加溫時間/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

7Mn15Cr2Al3V2WMo(7Mn15)鋼的熱處理工藝
預備熱處理(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,組織為細晶粒奧氏體+均勻分布的顆粒狀碳化物。7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)鋼的高溫退火工藝曲線圖如下圖所示:


固溶處理:
7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)鋼的固溶溫度為1150~1180℃,保溫時間為鹽浴爐15~20min/mm,空氣爐30min/mm,冷卻介質為水,固溶硬度為20~22HRC,金相組織為奧氏體+未溶一次碳化物。
時效處理:
下表為不同時效時間后7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)鋼的硬度。

時效時間/h

固溶后

2

4

10

14

18

20

650℃時效,硬度HRC

20

32

44

46

47

46

48.5

700℃時效,硬度HRC

20

48.5

48

46

45.5

-

45.5

注:固溶溫度為1180℃,水淬。
⒈時效溫度為650℃,時效時間20h,硬度為48HRC。
⒉時效溫度為700℃,時效時間2h,硬度為48.5HRC。
不同狀態時鋼的硬度見下表:

狀態

鍛造

退火

固溶

時效

硬度/HRC

33~35

28~30

20~22

47~48

不同溫度固溶和時效處理后的力學性能下表:

熱處理工藝

σb/MPa

δ(%)

ψ(%)

αk/J•cm-2 

1180℃固溶處理

820

61.0

61.5

230

720

60.0

62.5

240

1150℃固溶處理,700℃,2h時效處理

1370

16.5

34.0

48

1370

15.5

35.5

45

1380

18.0

35.5

45

1180℃固溶處理,650℃,20h時效處理

1510

4.5

8.5

15

1490

4.5

9.5

13

7Mn15(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,滲氮時間4~6h,滲氮層深度0.03~0.04mm,滲氮層硬度950~1100HV.


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