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~ 0.75	≤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
1180℃固溶處理	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
1180℃固溶處理，650℃，20h時效處理	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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