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7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)钢属奥氏体型无磁模具钢

点击次数:905更新时间:2022-03-19

7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)钢的化学成分
7Mn15钢的化学成分(质量百分数,%)

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)钢的特性
7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)钢是一种高强度奥氏体型无磁模具钢,在各种状态下都保持稳定的奥氏体组织,具有非常低的磁导率,高的硬度、强度,较好的耐磨性。由于高锰钢的冷作硬化现象,切削加工比较困难。采用高温退火工艺,可以改变碳化物的颗粒与分布状态,从而明显地改善钢的切削加工性能。采用气体软氮化工艺,可以进一步提高钢的表面硬度,增加耐磨性,显著地提高使用寿命。 

7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)钢的用途
7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)钢适于制造无磁模具、无磁轴承及其他要求在强磁场中不产生磁感应的结构零件。此外,由于该钢具有高的高温硬度和强度,也可以用来制造在700~800℃下使用的热作模具。 

7Mn15Cr2Al3V2WMo(7Mn15)钢的热加工
7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)钢的导热性较差,锻造时装炉温度不宜过高,需缓慢升温,保温时间要求足够长,以保证钢中碳化物充分固溶,锻后硬度为33~35HRC。7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)钢的锻造工艺规范见下表:

项目

加热温度/℃

加温时间/h

始锻温度/℃

终锻温度/℃

冷却

钢锭

1150~1170

≥8

1100~1120

≥950

空冷

钢坯

1140~1160

≥8

1080~1100

≥950

空冷

7Mn15Cr2Al3V2WMo(7Mn15)钢的热处理工艺
预备热处理(退火):
采用高温退火工艺,加热温度870~890℃,保温3~6h,炉冷至500℃以下出炉空冷,退火后硬度为28~30HRC,组织为细晶粒奥氏体+均匀分布的颗粒状碳化物。7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)钢的高温退火工艺曲线图如下图所示:


固溶处理:
7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)钢的固溶温度为1150~1180℃,保温时间为盐浴炉15~20min/mm,空气炉30min/mm,冷却介质为水,固溶硬度为20~22HRC,金相组织为奥氏体+未溶一次碳化物。
时效处理:
下表为不同时效时间后7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)钢的硬度。

时效时间/h

固溶后

2

4

10

14

18

20

650℃时效,硬度HRC

20

32

44

46

47

46

48.5

700℃时效,硬度HRC

20

48.5

48

46

45.5

-

45.5

注:固溶温度为1180℃,水淬。
⒈时效温度为650℃,时效时间20h,硬度为48HRC。
⒉时效温度为700℃,时效时间2h,硬度为48.5HRC。
不同状态时钢的硬度见下表:

状态

锻造

退火

固溶

时效

硬度/HRC

33~35

28~30

20~22

47~48

不同温度固溶和时效处理后的力学性能下表:

热处理工艺

σb/MPa

δ(%)

ψ(%)

αk/J•cm-2 

1180℃固溶处理

820

61.0

61.5

230

720

60.0

62.5

240

1150℃固溶处理,700℃,2h时效处理

1370

16.5

34.0

48

1370

15.5

35.5

45

1380

18.0

35.5

45

1180℃固溶处理,650℃,20h时效处理

1510

4.5

8.5

15

1490

4.5

9.5

13

7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)钢的气体氮碳共渗
为了提高模具硬度、耐磨性,可以采用气体氮碳共渗处理。渗氮温度560~570,渗氮时间4~6h,渗氮层深度0.03~0.04mm,渗氮层硬度950~1100HV.


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