1mn18cr4n、1mn18cr4n灤縣無磁鋼熱處理工藝

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  fe－mn－al系無磁鋼
  20世紀30年代，提出以錳代鎳，以鋁代鉻的fe－mn－al－c系合金，是作為非腐蝕下部分替代較為昂貴的cr－ni系奧氏體不銹鋼而產(chǎn)生的。由于具有度、無磁性、化、耐腐蝕、低密度和低成本等一系列優(yōu)點而受到各國材料科學研究者的普遍。
  1958年，ham及cairns等研究了合金成分為fe－34mn－10al－0.76c的mn－al－c鋼，其抗拉強度達到750mpa，同時延伸率達到了70%。
  sato等于1989年研究了fe－20/30mn－0/7al奧氏體鋼在－196℃～25℃范圍內(nèi)的變形后的微觀組織，發(fā)現(xiàn)鋼中al的加入將會γ***ε的馬氏體相變，同時促進了變形中形變孿晶的形成。
  實驗結果表明，具有較高mn含量以及al含量的鋼種在層錯能γ大約在20mj/m2時變形中更容易形成形變孿晶而不是γ***ε的馬氏體相變。
  隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展以及未來汽車制造正朝著輕量化、性和低能耗的方向發(fā)展，fe－mn－al－c鋼一直以來主要設想作為汽車鋼板和應用，因此，各國對于fe－mn－al－c系合金的研究工作主要集中在層錯能、力學性能和變形中發(fā)生的形變孿晶、γ***ε馬氏體相變等變形機制的探討，而對其無磁性能的研究相對較少。
  20世紀60年代，張彥生、師昌緒提出以較高的mn含量替代ni來奧氏體，并加入少量alγ***ε馬氏體相變，在配制30個不同成分的fe－mn－al系高錳奧氏體鋼的基礎上研究了其組織結構、高低溫瞬時力學性能、時效性能及化性能，并-利用適量的c、si元素，22%～25%mn和2.5%～4%al的合金成分范圍發(fā)展低溫無磁鋼的可能性。
  對fe－mn及fe－mn－al系高錳奧氏體鋼的深入研究主要集中在二十世紀八十至九十年代，不僅其低溫斷裂行為進行了的研究，而且還深入地探討了系列高錳奧氏體鋼的磁性轉變、低溫組織和力學行為、變形及開裂機制、組織性及形化行為等重要問題。李依依等對fe－mn－al系相圖的研究，證實高錳奧氏體鋼中反鐵磁轉變點的存在，觀察到此類合金中ε－馬氏體層錯重疊的極軸形核長大機制，這不僅為發(fā)展-溫無磁鋼提供了科學依據(jù)，而且對低溫鋼的合金化和馬氏體相變的研究具有重要意義。
  15mn26al4低溫無磁鋼具有一定的強度、韌性和耐蝕性，但主要的是具有的奧氏體組織性，在液氫溫度下使用不至于發(fā)生α＇馬氏體型相變，也不會因形變而-產(chǎn)生ε馬氏體相變，使鋼材變脆。在fe－25mn鋼中，將al含量到4%，則可以完全避免α＇馬氏體和ε馬氏體相變。研究15mn26al4無磁鋼在不同變形量(17%、26%、36%、47%)、固溶、時效和負溫處理(－170℃)對磁導率μ的影響時發(fā)現(xiàn)，隨著變形量的，μ值;時效和負溫處理狀態(tài)下，μ值無明顯變化，一般不超過1.005。15mn26al4無磁鋼不含cr和ni，室溫力學性能與1cr18ni9ti無磁不銹鋼相當，屈服強度稍高，但耐腐蝕性能較差。20mn23al無磁鋼在較寬的溫度范圍內(nèi)具有的單相奧氏體組織，易于切削和焊接，表面優(yōu)于15mn26al4，因此生產(chǎn)成本-。
  30mn20al3和30mn23al4cr5兩個鋼種為中科院金屬研究所張彥生等研制的低溫無磁鋼。與1cr18ni9ti不銹鋼相比，30mn20al3無磁鋼的強度和塑性較高，奧氏體性，磁導率低而電阻率高，成本只有其1/3左右，可在－196℃使用仍保持較高的低溫性能，在對耐蝕性要求不高的能夠完全替代1cr18ni9ti無磁不銹鋼。
  在研究中發(fā)現(xiàn)，fe－mn合金中加入al可以γ***ε及γ***ε***α＇相的轉變，使馬氏體轉變溫度，同時c對于奧氏體的作用更為-。而30mn23a14cr5無磁鋼的低溫韌性較高，低溫奧氏體組織更為，時效變脆傾向很小，可應用于超導、低溫工程等領域。
  研究了30mn20al3無磁鋼冷軋板經(jīng)1000℃和800℃固溶處理后的拉伸變形加工硬化行為和組織結構變化。該鋼在變形量較小時，以滑移為主要變形機制;隨著變形量增大，變形機制以形變孿晶與位錯及形變孿晶之間的交互作用為主。
  經(jīng)1000℃固溶處理的晶粒尺寸較800℃的大，變形中產(chǎn)生的形變孿晶較多，且隨著變形量，形變孿晶可形成，出較強的twip效應。fe－mn系無磁結構鋼因其不含或含有較少的ni、cr元素，不但力學-良，而且生產(chǎn)成本低廉，工藝相對簡單，具有-的市場發(fā)展前景。
 
  50mn18cr4wn
  50mn18cr4wn無磁鋼簡稱50mn鋼，屬于中碳-無磁結構鋼，是典型的和使用普遍的錳鉻系無磁性奧氏體護環(huán)鋼。該鋼具有低磁導率（μ＜1.1h/m）、較度和-的可加工性。通過淬火、回火工藝，采用不同溫度回火將影響鋼的金相組織，使鋼不同的強度、塑性和韌性的配合。50mn18cr4wn無磁鋼出廠硬度為23hrc，固溶時效處理后的硬度可達到35hrc左右�？梢话汶娮庸�業(yè)中的無磁模具應用。
  5cr21mn9ni4n
  5cr21mn9ni4n無磁鋼代號為5cr21，屬低鎳奧氏體耐熱鋼，是高溫性能-的重負荷柴油機排氣閥門用鋼。該鋼硬度高、耐磨性、磁導率低（μ＜1.01h/m），在700℃高溫下具有-的韌性和的耐腐蝕性，是制作無磁模具的材料，產(chǎn)品化學成分，性能-、使用壽命久、不起銹。5cr21mn9ni4n無磁鋼出廠硬度35hrc，可廣泛應用于電子工業(yè)中的無磁冷作模具、塑料模具中。
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