无磁模具钢成分及用途

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日立金属的HPM75成分未公布。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，显着提高零件的使用寿命。该钢适于制造无磁模具、无磁轴承 5CR21新型无磁模具钢 5Cr21上海钢铁研究所成功开发的含镍奥氏体无磁不锈模具钢,此钢硬度高;磁导率低，在700℃下具有良好的韧性和极度好的抗腐蚀性，是制造无磁模具的理想材料，产品化学成份稳定，性能优越、寿命耐久

一.铁-锰-铝-碳奥氏体无磁钢

1.冶炼工艺：电炉+炉外精炼

2.钢的化学成分（Wt%）：

钢种	元素
	C	Si	Mn	S	P	Al	N	V
30Mn20Al3	0.20～0.40	≤0.55	18.00～22.00	≤0.015	≤0.050	2.00～3.00	≤0.080	－
45Mn17Al3	0.40～0.50	≤0.60	16.00～18.00	≤0.040	≤0.030	2.40～3.60	－	－
20Mn23AlV	0.14～0.20	≤0.50	21.50～25.00	≤0.030	≤0.030	1.50～2.50	－	0.04～0.10

3.无磁钢机械性能：

钢种	抗拉强度(MPa)	屈服强度(MPa)	延伸率(δ5%)	冷弯 (180°d=2a)	磁导率(高/奥)
20Mn23AlV	≥530	≥300	30	合格	≤1.05
45Mn17Al3	≥530	≥300	25	合格	≤1.05
30Mn20Al3	≥530	≥255	30	合格	≤1.05

铁—锰—铝—碳奥氏体无磁钢与低温钢，是由Ｍｎ、Ｃ稳定奥氏体结构，Ａｌ抑制γ→ε马氏体相变，可以代替１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ及有色合金用于变压器、磁选机及电机等电气设备中不导磁部件的制造。广泛应用于大中型变压器、电磁铁、除铁器、磁选机、选矿设备等军民无磁结构材料。

二. 铁-锰-铬奥氏体无磁钢

1. 冶炼工艺：电炉+炉外精炼

2.钢的化学成分

钢种	元素
	C	Si	Mn	S	P	Cr	V
40Mn18Cr3	0.20～0.40	≤0.55	18.00～22.00	≤0.015	≤0.050	2.00～3.50	－
40Mn18Cr4V	0.30～0.40	0.30～0.60	17.00～19.00	≤0.020	≤0.060	3.500～5.00	1.30～1.80
50Mn18Cr4V	0.40～0.60	0.30～0.60	17.00～19.00	≤0.020	≤0.060	3.500～5.00	1.30～1.80

高锰无磁钢是电机专用低磁材料。该钢具有强度高(Rm可以达到1200MPa以上)和足够的韧性以及低的磁性（相对磁导率μ≤1.02）等特点。高锰钢的这些特点，是通过合理控制各元素的化学成分，并通过沉淀强化热处理来实现的。沉淀强化的热处理方法，可以使高锰钢的均匀的奥氏体固溶体中析出弥散分布的第二相，这种第二相质点对钢的基体起强化作用。宝钢特殊钢公司参照类似高锰钢首次开发，为了确保试制生产的顺利进行，生产出满足用户需要的产品，在首次生产时采取了一些措施，现在已生产出合格产品，并交付用户使用，满足用户的技术要求，产品质量及使用效果良好。

3.力学性能

根据不同的力学性能要求，我们采用不同的热处理制度，以下是50Mn18Cr4V/Ф20mm规格热处理制度和性能列表，其它与此接近。

热处理制度			力学性能
固溶温度	时效温度	时效时间	Rm	Rp0.2	A%	Z%
1100℃×Xh固溶,空冷	610℃	Xh，空冷	1030	690	44	54
			1040	685	41.5	54
	640℃		1050	725	36	51.5
			1050	710	36	47
	670℃		1110	785	24	44
			1130	810	28	34.5
	700℃		1080	665	28.5	44
			1110	700	26.0	42.5
	730℃		1070	570	26.0	31.5
			1070	575	26.0	40.5
	760℃		1010	495	32.0	35.5
			1000	495	35.5	43.0
	790℃		1030	480	33.0	35
			1040	485	33.0	43.0
1100℃×Xh固溶,空冷			925	445	52	56.5
标准要求1100℃×Xh固溶,空冷,700℃时效,空冷			≥900	≥600	≥8	≥18