7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)鋼的化學(xué)成分：
7Mn15鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，%）
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C |
Si |
Mn |
Cr |
Mo |
W |
V |
Al |
P |
S |
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0.65~ |
≤0.80 |
14.50~ |
2.00~ |
0.50~ |
0.50~ |
1.50~ |
2.70~ |
≤0.040 |
≤0.030 |
7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)鋼的特性：
7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)鋼是一種高強(qiáng)度奧氏體型無磁模具鋼，在各種狀態(tài)下都保持穩(wěn)定的奧氏體組織，具有非常低的磁導(dǎo)率，高的硬度、強(qiáng)度，較好的耐磨性。由于高錳鋼的冷作硬化現(xiàn)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(tài)，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(jìn)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(qiáng)磁場中不產(chǎn)生磁感應(yīng)的結(jié)構(gòu)零件。此外，由于該鋼具有高的高溫硬度和強(qiáng)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(dǎo)熱性較差，鍛造時(shí)裝爐溫度不宜過高，需緩慢升溫，保溫時(shí)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(guī)范見下表：
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項(xiàng)目 |
加熱溫度/℃ |
加溫時(shí)間/h |
始鍛溫度/℃ |
終鍛溫度/℃ |
冷卻 |
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鋼錠 |
1150~1170 |
≥8 |
1100~1120 |
≥950 |
空冷 |
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鋼坯 |
1140~1160 |
≥8 |
1080~1100 |
≥950 |
空冷 |
7Mn15Cr2Al3V2WMo（7Mn15）鋼的熱處理工藝：
預(yù)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(xì)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(shí)間為鹽浴爐15~20min/mm，空氣爐30min/mm，冷卻介質(zhì)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(shí)效處理：
下表為不同時(shí)效時(shí)間后7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)鋼的硬度。
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時(shí)效時(shí)間/h |
固溶后 |
2 |
4 |
10 |
14 |
18 |
20 |
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650℃時(shí)效，硬度HRC |
20 |
32 |
44 |
46 |
47 |
46 |
48.5 |
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700℃時(shí)效，硬度HRC |
20 |
48.5 |
48 |
46 |
45.5 |
- |
45.5 |
注：固溶溫度為1180℃，水淬。
⒈時(shí)效溫度為650℃，時(shí)效時(shí)間20h，硬度為48HRC。
⒉時(shí)效溫度為700℃，時(shí)效時(shí)間2h，硬度為48.5HRC。
不同狀態(tài)時(shí)鋼的硬度見下表：
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狀態(tài) |
鍛造 |
退火 |
固溶 |
時(shí)效 |
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硬度/HRC |
33~35 |
28~30 |
20~22 |
47~48 |
不同溫度固溶和時(shí)效處理后的力學(xué)性能下表：
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熱處理工藝 |
σb/MPa |
δ(%) |
ψ(%) |
αk/J•cm-2 |
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1180℃固溶處理 |
820 |
61.0 |
61.5 |
230 |
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720 |
60.0 |
62.5 |
240 |
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1150℃固溶處理，700℃，2h時(shí)效處理 |
1370 |
16.5 |
34.0 |
48 |
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1370 |
15.5 |
35.5 |
45 |
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1380 |
18.0 |
35.5 |
45 |
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1180℃固溶處理，650℃，20h時(shí)效處理 |
1510 |
4.5 |
8.5 |
15 |
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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(shí)間4~6h，滲氮層深度0.03~0.04mm，滲氮層硬度950~1100HV。