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7Mn15（7Mn15Cr2Al3V2WMo）鋼屬奧氏體型無磁模具鋼
更新時間：2022-03-19
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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~ | ≤0.80 | 14.50~ | 2.00~ | 0.50~ | 0.50~ | 1.50~ | 2.70~ | ≤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.
