20mn23alv、20mn23alv德陽無磁容器板

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  fe－mn－cr系無磁鋼
  fe－mn－cr系高錳無磁結構鋼的典型合金成分為18mn－4cr，即w(c)=0.3%～0.5%、w(si)=0.3%～0.8%、w(mn)=17.0%～19.0%、w(cr)=3.0%～5.0%、w(p)≤0.04%、w(s)≤0.03%，因其-的力學性能，曾一度作為大型發(fā)電機護環(huán)用無磁結構鋼，但當工作中存在腐蝕性介質(包括普通水)時容易發(fā)生應力腐蝕開裂，近30年來逐步被不含ni的18cr－18mn－n無磁不銹鋼取代作為發(fā)電機護環(huán)的主要制造材料。
  然而，前者由于cr含量相對較低而且不需要額外添加n來奧氏體，具有生產成本低廉，冶煉工藝相對簡單的優(yōu)勢，所以仍可用作無腐蝕下令人滿意的無磁鋼鐵結構材料。
  k.sipos等對奧氏體預變形對于fe－20mn－4cr－c鋼力學性能的影響和應變-馬氏體相變進行了研究，結果表明，應變-ε馬氏體相變鋼材的低溫脆性斷裂傾向。當溫度為373k和773k時，對奧氏體進行預變形后，鋼的拉伸性能-。預變形產生的形變孿晶和位錯亞結構對ε馬氏體板條的生長起阻礙作用，了拉伸變形中ε馬氏體的生成數(shù)量，從而了鋼的低溫韌性。j.kriz等針對不同c和v含量的高錳奧氏體鋼(mn18cr4ni)的析出硬化動力學進行了研究，-當v含量＜2.5%時，該鋼可以通過析出硬化作為度低磁材料使用，但強度硬度的同時，塑性會有一定程度的。550℃時效，析出十分，可以忽略;650℃時效，在時效開始0.5h之內，析出就會以較高速率進行。
  o.i.balyts＇kyi綜述了各國關于18mn－4cr度護環(huán)用無磁結構鋼的化學成分和力學性能的研究結果，-一定量的cr能鋼的屈服強度。18mn－4cr鋼在550℃熱處理時，斷裂韌性達到低值。當鋼中v含量在1.3～1.5%時，強度和韌性的匹配達到佳效果。對于40mn18cr4鋼，不能通過冷拉伸變形進行強化，因為在冷變形中具有-地形成α＇馬氏體的傾向，而熱變形中，形變孿晶受到，主要形成大量的位錯亞結構。
  與40mn18cr4相比，50mn18cr4變形中更易形成形變孿晶，在550℃～950℃時效中，碳化物沿奧氏體晶界析出。18mn－4cr鋼在有水存在下對腐蝕開裂更為，應盡力-服役的干燥。加入0.4%cu能奧氏體的性，使磁導率μ值保持在1.003～1.01范圍內。
  e.s.gorkunov等研究了具有不同奧氏體性的fe－mn和fe－mn－cr系無磁鋼經(jīng)過室溫單向拉伸和扭轉變形后磁學性能的演變。結果表明，與03mn20、03mn22cr13鋼相比，30mn21cr4無磁鋼中奧氏體組織為，室溫拉伸變形中不形成α＇馬氏體，生成的ε馬氏體的含量約為12%。并-原始狀態(tài)的30mn21cr4無磁鋼為抗磁性，磁化率為－6.5×10－3，但隨著剪切變形量的逐漸增大，該鋼開始順磁性，磁化率達到4.3×10－3，這與變形中生成的順磁性的ε馬氏體的數(shù)量有關。
  神戶鋼鐵公司了一種易切削的高錳無磁鋼板knm－295m，其主要成分為w(c)=0.25%、w(mn)=25.0%、w(cr)=5.0%，該鋼無磁性能，當冷變形達到40%時，磁導率μ值仍保持在1.002左右;鉆孔性能-，相當于高c高mn無磁鋼的30倍以上;線系數(shù)相當于普通奧氏體不銹鋼的2/3左右，適合應用于各種發(fā)電機、電動機、變壓器等強電設備的結構材料以及鉆孔量大的部件或不希望出現(xiàn)熱伸縮的部件。
  另外，研究了30種不同成分的低碳錳系奧氏體極低溫無磁鋼，佳成分牌號為mn35cr5，在－170℃時屈服強度380mpa，伸長率為60%�？善淝�服強度較低，如果采用控軋控冷工藝，由于位錯強化，可使該鋼強度，韌性略有下降。
  護環(huán)用鋼主要包括4個鋼號，即40mn18cr4、50mn18cr4、50mn18cr4n、50mn18cr4wn，經(jīng)變形強化后，rp0.2可達1100mpa。此外，40mn18cr3和55mn18cr3兩種的大型發(fā)電機護環(huán)用無磁結構鋼主要作為利用半熱鍛形變強化工藝制造護環(huán)材料，將40mn18cr3鋼中c含量到0.45%～0.65%，可使形變強化率有效。其半熱鍛佳溫度區(qū)間為550℃～600℃，變形量為30%，此時的形變強化以滑移、塊移和蠕變三種同時進行。
  對fe－mn－c和fe－mn－cr系合金中馬氏體相變進行了研究。通過反復高溫淬火工藝，發(fā)現(xiàn)γ***ε馬氏體相變形核具有繼承性，直接證明了此相變?yōu)榉蔷鶆蛐魏耍�并且在反復相變中，ε馬氏體數(shù)量-變化，但鐵磁性相α＇馬氏體的數(shù)量幾乎不變。王敏等了50mn18cr4v作為電機-低磁材料，通過合理的熱處理制度形成均勻彌散的vc析出物，使材料的屈服強度-到800mpa，抗拉強度達到1200mpa，相對磁導率低于1.02。
 
  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，而且生產成本低廉，工藝相對簡單，具有-的市場發(fā)展前景。
 
 

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