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2.31.4 热处理
a 预先热处理
7mn15cr2al3v2wmo钢的高温退火工艺示图2-31-1。
b 淬火
7mn15cr2al3v2wmo钢不同温度固溶和时效后的力学性能示于表2-31-7，推荐的固溶处理规范示于表2-31-8。
表2-31-7 7mn15cr2al3v2wmo钢不同温度固溶和时效后的力学性能
热处理制度 σb/mpa δ/％ ψ/％ αk/j·cm-1
1180℃固溶 820
720 61.0
60.0 61.5
62.5 230
240
240
1150℃固溶，700℃2h时效 1370
1370
1380 16.5
15.5
18.0 34.0
35.5
35.5 48
45
45
1165℃固溶，700℃2h时效 36
39
40
1180℃固溶，700℃2h时效 1510
1490 4.5
4.5 8.5
9.5 15
13
13
表2-31-8 7mn15cr2al3v2wmo钢推荐的固溶处理规范
固溶温度/℃ 保温时间/℃ 冷却介质 固溶硬度（hrc）
1150～1160 盐溶炉1520或空气炉 水 20～22
注：因固溶温度较高，易氧化、脱碳，应采用盐溶炉加热。
c 回火
7mn15cr2al3v2wmo钢不同状态时的硬度示于表2-31-9，推荐的时效规范示于表2-31-10，气体软氮化示于表2-31-11，与回火有关的曲线示于图2-31-2和图2-31-3。
表2-31-9 7mn15cr2al3v2wmo钢不同状态时的硬度
状态 锻造 退火 固溶 时效
硬度（hrc） 33～35 28～30 20～22 47～48
表2-31-10 7mn15cr2al3v2wmo钢推荐的时效规范
时效温度/℃ 保温时间/h 冷却介质 时效硬度（hrc）
650
700 20
2 空气
空气 48.0
48.5
表2-31-11 7mn15cr2al3v2wmo钢气体软氮化
氮化温度/℃ 氮化时间/℃ 氮化层深度/mm 氮化层硬度（hrc）
560～570 4～6 0.03～0.03 950～1100
注：为提高模具硬度和耐磨性而采用软氮化。这个是比较典型的无磁钢牌号。
7mn15cr2al3v2wmo钢是一种高mo-v系无磁钢。该钢在各种状态下都能保持稳定的奥氏体，具有非常低的磁导系数，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尺寸、形状与分布状态，从而明显地改善钢的切削性能。采用气体软氧化工艺，进一步提高钢的表面硬度，增加耐磨性，显著提高零件的使用寿命。该钢适于制造无磁模具、无磁轴承及其她要求在强磁场中不产生磁感应的结构零件。此外，由于此钢还具有高的高温强度和硬度，也可以用来制造在700℃～800℃以下使用的热作模具。
中文名7mn15cr2al3v2wmo c 0.65～0.75 si ≤0.80 mn14.5～16.0
保持稳定 奥氏体
化学成份(%):
p :≤0.04
s :≤0.03
cr :2.0～2.5
mo :0.5～0.8
w :0.5～0.8
v :1.5～2.0
al :2.7～3.3
7mn15cr2al3v2wmo钢的热导率
温度/℃ 150 300 400 500 600 700 800 900
热导率λ/w·（m·k）-1 14.4 15.7 19.5 20 20.3 22.2 24.9 24.8
7mn15cr2al3v2wmo钢的磁导率
状 态 磁导率μ/mh·m-1
1150℃固溶 1.2602×10-3
1180℃固溶 1.2603×10-3
1150℃固溶，700℃2h时效 1.2639×10-3
1180℃固溶，650℃20h时效 1.2607×10-3
1180℃固溶，700℃2h时效 1.2602×10-3
1180℃固溶，650℃20h时效，变形8.5％ 1.2608×10-3
1180℃固溶，650℃20h时效，变形14.5％ 1.2608×10-3
1180℃固溶，650℃20h时效，变形24.2％ 1.2617×10-3
1180℃固溶，650℃20h时效，变形42.2％ 1.2704×10-3
{[上海秉争实业有限公司]}7mn15cr2al3v2wmo钢的化学成分示于表2-31-1。
表2-31-1 7mn15cr2al3v2wmo钢的化学成分（gb/t1299—2000）w/％
c si mn cr mo w v al p s
0.65～0.75 ≤0.80 14.5～16.0 2.0～2.5 0.5～0.8 0.5～0.8 1.5～2.0 2.7～3.3 ≤0.04 ≤0.03
7mn15cr2al3v2wmo钢的物理性能示于表2-31-2～表2-31-5，其密度为7.81t/m3。
表2-31-2 7mn15cr2al3v2wmo钢的线（膨）胀系数
温度/℃ 25～100 25～200 25～300 25～400 25～500 25～600 25～700 25～800 25～900
线（膨）胀系数/℃-1 16.0 17.8 18.9 19.7 20.3 20.8 21.2 21.6 21.6
表2-31-3 7mn15cr2al3v2wmo钢的热导率
温度/℃ 150 300 400 500 600 700 800 900
热导率λ/w·（m·k）-1 14.4 15.7 19.5 20.0 20.3 22.2 24.9 24.8
表2-31-4 7mn15cr2al3v2wmo钢的电阻率
温度/℃ 150 300 400 500 600 700 800 900
电阻率/ω·m 1.05×10-6 1.15×10-6 1.17×10-6 1.23×10-6 1.25×10-6 1.31×10-6 1.33×10-6 1.35×10-6
表2-31-5 7mn15cr2al3v2wmo钢的磁导率
状 态 磁导率μ/mh·m-1
1150℃固溶
1180℃固溶
1150℃固溶，700℃2h时效
1180℃固溶，650℃20h时效
1180℃固溶，700℃2h时效
1180℃固溶，650℃20h时效，变形8.5％
1180℃固溶，650℃20h时效，变形14.5％
1180℃固溶，650℃20h时效，变形24.2％
1180℃固溶，650℃20h时效，变形42.2％ 1.2602×10-3
1.2603×10-3
1.2639×10-3
1.2607×10-3
1.2602×10-3
1.2608×10-3
1.2608×10-3
1.2617×10-3
1.2704×10-3
7mn15cr2al3v2wmo钢的热加工条件示于表2-31-6。
表2-31-6 7mn15cr2al3v2wmo钢热加工条件
项目 加热温度/℃ 加热时间/℃ 开锻时间/℃ 终锻温度/℃ 冷却方式
钢锭
钢坯 1150～1170
1140～1160 ≥8
≥8 1100～1120
1090～1110 ≥950
≥950 空冷
空冷
2.31.4 热处理
a 预先热处理
7mn15cr2al3v2wmo钢的高温退火工艺示图2-31-1。
b 淬火
7mn15cr2al3v2wmo钢不同温度固溶和时效后的力学性能示于表2-31-7，推荐的固溶处理规范示于表2-31-8。
表2-31-7 7mn15cr2al3v2wmo钢不同温度固溶和时效后的力学性能
热处理制度 σb/mpa δ/％ ψ/％ αk/j·cm-1
1180℃固溶 820
720 61.0
60.0 61.5
62.5 230
240
240
1150℃固溶，700℃2h时效 1370
1370
1380 16.5
15.5
18.0 34.0
35.5
35.5 48
45
45
1165℃固溶，700℃2h时效 36
39
40
1180℃固溶，700℃2h时效 1510
1490 4.5
4.5 8.5
9.5 15
13
13
表2-31-8 7mn15cr2al3v2wmo钢推荐的固溶处理规范
固溶温度/℃ 保温时间/℃ 冷却介质 固溶硬度（hrc）
1150～1160 盐溶炉1520或空气炉 水 20～22
注：因固溶温度较高，易氧化、脱碳，应采用盐溶炉加热。
c 回火
7mn15cr2al3v2wmo钢不同状态时的硬度示于表2-31-9，推荐的时效规范示于表2-31-10，气体软氮化示于表2-31-11，与回火有关的曲线示于图2-31-2和图2-31-3。
表2-31-9 7mn15cr2al3v2wmo钢不同状态时的硬度
状态 锻造 退火 固溶 时效
硬度（hrc） 33～35 28～30 20～22 47～48
表2-31-10 7mn15cr2al3v2wmo钢推荐的时效规范
时效温度/℃ 保温时间/h 冷却介质 时效硬度（hrc）
650
700 20
2 空气
空气 48.0
48.5
表2-31-11 7mn15cr2al3v2wmo钢气体软氮化
氮化温度/℃ 氮化时间/℃ 氮化层深度/mm 氮化层硬度（hrc）
560～570 4～6 0.03～0.03 950～1100
注：为提高模具硬度和耐磨性而采用软氮化。这个是比较典型的无磁钢牌号。
{[上海秉争实业有限公司]}随着汽车工业的飞速发展以及未来汽车制造正朝着轻量化、安全性和低能耗的方向发展，fe－mn－al－c钢一直以来主要设想作为高强汽车钢板开发和应用，因此，各国对于fe－mn－al－c系合金的研究工作主要集中在层错能、力学性能提高和变形过程中发生的形变孪晶、γ→ε马氏体相变等变形机制的探讨，而对其无磁性能的研究相对较少。
20世纪60年代，张彦生、师昌绪提出以较高的mn含量替代ni来稳定奥氏体，并加入少量al抑制γ→ε马氏体相变，在配制30个不同成分的fe－mn－al系高锰奥氏体钢的基础上研究了其组织结构、高低温瞬时力学性能、时效性能及抗氧化性能，并指出利用适量的c、si元素，22%～25%mn和2.5%～4%al的合金成分范围发展低温无磁钢的可能性。
对fe－mn及fe－mn－al系高锰奥氏体钢的深入研究主要集中在二十世纪八十至九十年代，不仅其低温断裂行为进行了系统的研究，而且还深入地探讨了系列高锰奥氏体钢的磁性转变、低温组织和力学行为、变形及开裂机制、组织稳定性及形变硬化行为等重要问题。李依依等对fe－mn－al系相图的系统研究，证实高锰奥氏体钢中反铁磁转变点的存在，观察到此类合金中ε－马氏体层错重叠的极轴形核长大机制，这不仅为发展超低温高强无磁钢提供了科学依据，而且对低温钢的合金化和马氏体相变的研究具有重要意义。
15mn26al4低温无磁钢具有一定的强度、韧性和耐蚀性，但最主要的是具有较好的奥氏体组织稳定性，在液氢温度下使用不至于发生α＇马氏体型相变，也不会因形变而诱导产生ε马氏体相变，使钢材变脆。在fe－25mn钢中，将al含量提高到4%，则可以完全避免α＇马氏体和ε马氏体相变。研究15mn26al4无磁钢在不同变形量(17%、26%、36%、47%)、固溶、时效和负温处理(－170℃)对磁导率μ的影响时发现，随着变形量的增加，μ值缓慢增加;时效和负温处理状态下，μ值无明显变化，一般不超过1.005。15mn26al4无磁钢不含cr和ni，室温力学性能与1cr18ni9ti无磁不锈钢相当，屈服强度稍高，但耐腐蚀性能较差。20mn23al无磁钢在较宽的温度范围内具有稳定的单相奥氏体组织，易于切削和焊接，表面质量优于15mn26al4，因此生产成本更低。
18017243533
qq: 2508787957