7Mn15（7Mn15Cr2Al3V2WMo）钢属奥氏体型无磁模具钢
时间：2022-03-19 阅读：913
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~ | ≤0.80 | 14.50~ | 2.00~ | 0.50~ | 0.50~ | 1.50~ | 2.70~ | ≤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.