30mn20al3和30mn23al4cr5两个钢种为中科院金属研究所张彦生等研制的低温无磁钢。与1cr18ni9ti不锈钢相比,30mn20al3无磁钢的强度和塑性较高,奥氏体性,磁导率低而电阻率高,成本只有其1/3左右,可在-196℃使用仍保持较高的低温性能,在对耐蚀性要求不高的能够完全替代1cr18ni9ti无磁不锈钢。
在研究中发现,fe-mn合金中加入al可以γ***ε及γ***ε***α'相的转变,使马氏体转变温度,同时c对于奥氏体的作用更为---。而30mn23a14cr5无磁钢的低温韧性较高,低温奥氏体组织更为,时效变脆倾向很小,可应用于超导、低温工程等领域。
研究了30mn20al3无磁钢冷轧板经1000℃和800℃固溶处理后的拉伸变形加工硬化行为和组织结构变化。该钢在变形量较小时,以滑移为主要变形机制;随着变形量增大,变形机制以形变孪晶与位错及形变孪晶之间的交互作用为主。
经1000℃固溶处理的晶粒尺寸较800℃的大,变形中产生的形变孪晶较多,且随着变形量,形变孪晶可形成,出较强的twip效应。fe-mn系无磁结构钢因其不含或含有较少的ni、cr元素,不但力学---良,而且生产成本低廉,工艺相对简单,具有---的市场发展前景。
生产工艺可在各种炼钢炉中冶炼,但低碳的硫宜用转炉冶炼,硫的合金化是在盛钢桶或熔池中加入硫或铁进行的,所用锰铁以低硅和低碳者为宜。如无特殊要求,应尽量钢中硅含量,以钢的切削性,并要进行充分脱氧,防止产纹。在冶炼中产生的硫、铅等有害气体,必须用通风装置排除,并应有污染等设施处理。中含硫较高时,会有热脆倾向,不利热加工,---注意。冷加工时力求外形尺寸,表面---,以在自动机床上切削加工性能。
其他元素对切削性能的影响
碳:钢材的被切削性与钢中含碳量有关。含量过低,组织中会出现大量铁素体,钢的硬度和强度很低,切屑易粘着于刀刃上形成刀瘤,加之切屑是断落,而使被切削性下降,加工表面光洁度很差。含碳量过高,组织中珠光体量加多,硬度和强度,会使切削抗力增大,从而使被切削性变坏。易切削结构钢中含碳量以0.15~0.25%为宜。
锰:钢中锰与硫形成锰夹杂物,使切屑容易断裂,从而钢的被切削性,还能或减弱因硫所引起的热脆性。在中含锰量应在0.60~1.60%之间,并应保持适当的锰和硫的比值。
硅和铝:硅和铝都有害钢的被切削性能。硅部分固溶于铁素体中,增强钢的硬度。而且硅在钢中与氧结合形成硬度较高的氧化硅夹杂物,使的磨损,使用寿命。因此中的硅含量宜低。铝一般作为脱氧剂加入钢中,大部分与氧结合生成脆硬的氧化铝夹杂物,的磨损。硅和铝加入钢中还会钢的氧含量,使物夹杂呈细长条状分布,钢的被切削性。
氧和氮:氧在一般钢中是有害的,因为它钢的力学性能。但中含氧量,会使物呈纺锤形分布,可钢的被切削性。氮虽能钢的强度,但又能脆性,切削时会形成短碎的断屑。钢中含微量氮(〈0.02%),对被切削性和加工表面起有利作用,但含量过高,钢的强化作用增大,则的寿命。
7mn15cr2al3v2wmo无磁钢简称7mn15钢,是一种度奥氏体型无磁模具钢,该钢在各种状态下都能保持的奥氏体,且具有非常低的磁导兹,具有较高的高温强度和硬度,以及高的耐磨性,但其机械加工性能差,需要进行高温退火,改变碳化物的颗粒尺寸及分布。采用气体氮碳共渗热处理,可进一步表面硬度、耐磨性、从而模具的使用寿命。7mn15cr2al3v2wmo无磁钢的出厂硬度分为退火态和预硬态;退火态硬度28-30hrc,预硬态硬度40-45hrc。7mn15表面处理硬度950-1100hv。该钢比高锰奥氏体钢模具使用寿命3倍左右,可适用于无磁的冷作模具以及高温下的热作模具。
hpm75
hpm75无磁钢是进口度无磁模具钢,hpm75在各种状态下都能保持的奥氏体,且具有非常低的磁导率。hpm75无磁钢所具备的高硬度、耐磨损性、耐腐蚀性和非磁性等特性堪比不锈钢sus304等诸多模具特性;因用于对耐腐蚀和耐磨损要求高的模具产品。采用气体氮碳共渗热处理,可进一步表面硬度、耐磨性,从而模具使用寿命。hpm75无磁钢容易发生加工硬化,建议进行低速加工。
dg60
dg60无磁钢亦可称之为dg60无磁硬质合金钢,是一种高硬度无磁模具钢。该钢渗碳后直接淬火,具有生产---,成本低、氧化胶碳等优点。但由于硬度高其耐磨性和韧性较差。dg60出厂硬度58-62hrc一般只适用于耐磨性要求不高的或是承载低的零件。
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