7Mn15钢一种高强度奥氏体型无磁模具钢

弘超

  7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)钢是一种高强度奥氏体型无磁模具钢，具有非常低的磁导率，高的硬度、强度，较好的耐磨性。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)钢适于制造无磁模具、无磁轴承、热作模具及其他要求在强磁场中不产生磁感应的结构零件。东莞弘超专业销售7Mn15(7Mn15Cr2Al3V2WMo)无磁钢。

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~
0.75         ≤0.80         14.50~
16.00         2.00~
2.50         0.50~
0.80         0.50~
0.80         1.50~
2.00         2.70~
3.30         ≤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：
  (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。

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。