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上海隆進(jìn)特殊鋼有限公司
-發(fā)展
隨著機(jī)械切削加工不斷向自動(dòng)化、高速化和精密化方向發(fā)展,對(duì)材料的切削性提出更高的要求,于是出現(xiàn)了切削性-的鉛一硫復(fù)合-,又稱為超-。此后各種鉛一硫二元和多元復(fù)合-陸續(xù)問世。
-生產(chǎn)發(fā)展很快,品種和牌號(hào)數(shù)量不斷,產(chǎn)量逐漸上升。在美國(guó)、、英國(guó)、前聯(lián)邦德國(guó)、-五國(guó)-中,多者有31個(gè)鋼號(hào)(aisi),少者有7個(gè)鋼號(hào)(foct)。品種已經(jīng)擴(kuò)大到扁鋼和管易。-產(chǎn)量以多,速度也快。1965年接近10萬(wàn)t,到了1985年達(dá)到了100萬(wàn)t左右,其中硫系占64.4%。生產(chǎn)的-約有40%~46%消耗在汽車制造業(yè),產(chǎn)業(yè)機(jī)械消耗約10%,家庭用品和其他消耗約6%。
e.s.gorkunov等研究了具有不同奧氏體性的fe-mn和fe-mn-cr系無(wú)磁鋼經(jīng)過室溫單向拉伸和扭轉(zhuǎn)變形后磁學(xué)性能的演變。結(jié)果表明,與03mn20、03mn22cr13鋼相比,30mn21cr4無(wú)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(wú)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(dá)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(guān)。
神戶鋼鐵公司了一種易切削的高錳無(wú)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(wú)磁性能,當(dāng)冷變形達(dá)到40%時(shí),磁導(dǎo)率μ值仍保持在1.002左右;鉆孔性能-,相當(dāng)于高c高mn無(wú)磁鋼的30倍以上;線系數(shù)相當(dāng)于普通奧氏體不銹鋼的2/3左右,適合應(yīng)用于各種發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器等強(qiáng)電設(shè)備的結(jié)構(gòu)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?zé)o磁鋼成分牌號(hào)為mn35cr5,在-170℃時(shí)屈服強(qiáng)度380mpa,伸長(zhǎng)率為60%。可其屈服強(qiáng)度較低,如果采用控軋控冷工藝,由于位錯(cuò)強(qiáng)化,可使該鋼強(qiáng)度,韌性略有下降。
護(hù)環(huán)用鋼主要包括4個(gè)鋼號(hào),即40mn18cr4、50mn18cr4、50mn18cr4n、50mn18cr4wn,經(jīng)變形強(qiáng)化后,rp0.2可達(dá)1100mpa。此外,40mn18cr3和55mn18cr3兩種的大型發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)用無(wú)磁結(jié)構(gòu)鋼主要作為利用半熱鍛形變強(qiáng)化工藝制造護(hù)環(huán)材料,將40mn18cr3鋼中c含量到0.45%~0.65%,可使形變強(qiáng)化率有效。其半熱溫度區(qū)間為550℃~600℃,變形量為30%,此時(shí)的形變強(qiáng)化以滑移、塊移和蠕變?nèi)N同時(shí)進(jìn)行。
對(duì)fe-mn-c和fe-mn-cr系合金中馬氏體相變進(jìn)行了研究。通過反復(fù)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,并且在反?fù)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(jī)-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(qiáng)達(dá)到800mpa,抗拉強(qiáng)度達(dá)到1200mpa,相對(duì)磁導(dǎo)率低于1.02。

無(wú)磁鋼各牌號(hào)及用途
無(wú)磁鋼50mn18cr5是典型的和使用普遍的錳鉻系無(wú)磁性?shī)W氏體護(hù)環(huán)鋼。固溶處理后,進(jìn)行半熱變形強(qiáng)化或冷變形強(qiáng)化,以鋼的強(qiáng)度,以不同護(hù)環(huán)類別的強(qiáng)度要求。用作汽輪發(fā)電機(jī)無(wú)磁性護(hù)環(huán)鍛件及其他要求無(wú)磁性的零部件。
無(wú)磁鋼50mn18cr3是典型的和使用普遍的錳鉻系無(wú)磁性?shī)W氏體護(hù)環(huán)鋼。固溶處理后,進(jìn)行半熱變形強(qiáng)化或冷變形強(qiáng)化,以鋼的強(qiáng)度,以不同護(hù)環(huán)類別的強(qiáng)度要求。用作汽輪發(fā)電機(jī)無(wú)磁性護(hù)環(huán)鍛件及其他要求無(wú)磁性的零部件。
無(wú)磁鋼50mn18cr4n是錳鉻系無(wú)磁性?shī)W氏體護(hù)環(huán)鋼,在 50mn18cr4的基礎(chǔ)上加氮而。氮能擴(kuò)大和奧氏體,使鋼強(qiáng)化。固溶處理后,進(jìn)行半熱變形強(qiáng)化或冷變形強(qiáng)化以不同類別的強(qiáng)度要求。用于汽輪發(fā)電機(jī)無(wú)磁性護(hù)環(huán)鍛件及其他要求無(wú)磁性的零部件。
無(wú)磁鋼50mn18cr4-鋼/太鋼/重特<電爐+爐外精煉>
無(wú)磁鋼50mn18cr4wn是錳鉻系無(wú)磁性?shī)W氏體護(hù)環(huán)鋼,在 50mn18cr4的基礎(chǔ)上加鎢、氮。鎢使鋼中碳化物沉淀較慢,氮擴(kuò)大和奧氏體,使鋼進(jìn)一步強(qiáng)化。固溶處理后,進(jìn)行半熱變形強(qiáng)化或冷變形強(qiáng)化,以不同強(qiáng)度要求。用于汽輪發(fā)電機(jī)無(wú)磁性護(hù)環(huán)鍛件及其他要求無(wú)磁性的零部件。
20mn23alv高錳低磁鋼用來(lái)制造大型變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)件低磁板,該鋼種具有極低的磁導(dǎo)率和-的力學(xué)性能及易加工性能,可以替代低磁奧氏體不銹鋼及有色合金用于變壓器、磁選機(jī)及電機(jī)等電器設(shè)備中不導(dǎo)磁部件的制造。 由于20mn23alv含錳量和含鋁量高,目前-均使用模鑄進(jìn)行生產(chǎn)。可是模鑄生產(chǎn)的鋼錠表面難以-,同時(shí)鋼水收得率及鋼材軋制成材率也低。為此,特鋼廠對(duì)該鋼種擬改用連鑄生產(chǎn),因此,針對(duì)連鑄生產(chǎn)的幾大難點(diǎn),開展了試驗(yàn)研究,以-下述可能出現(xiàn)的問題。
(1)因該鋼種兩相區(qū)大,引起柱狀晶發(fā)達(dá),影響鑄坯。
(2)合金比例大,凝固速度低,難以連鑄。
(3)高鋁鋼澆鑄中,水口“結(jié)瘤”影響澆鑄。
(4)保護(hù)渣液渣層易變性。
經(jīng)過努力,根據(jù)該鋼種的液相線溫度,擬定出合理的連鑄工藝,采用嚴(yán)格的保護(hù)澆鑄措施和新的保護(hù)渣,終連鑄試驗(yàn)成功,鑄坯和熱軋均不低于模鑄鋼。
無(wú)磁鋼按使用性能劃分,可分為奧氏體無(wú)磁不銹鋼和無(wú)磁結(jié)構(gòu)鋼。
無(wú)磁結(jié)構(gòu)鋼多采用fe-mn系無(wú)磁鋼,主要利用較高的mn、c含量在室溫即奧氏體組織,主要包括fe-mn、fe-mn-cr和fe-mn-al系無(wú)磁結(jié)構(gòu)鋼。
fe-mn系無(wú)磁結(jié)構(gòu)鋼
工業(yè)上曾使用的種奧氏體鋼是1882年英國(guó)冶金學(xué)家roberthadfield所的一種含錳鋼,基本成分為11%~14%mn,0.9%~1.4%c,該鋼水淬后因具有-的強(qiáng)度和韌性匹配,以及較高的耐磨性和加工硬化能力,得以廣泛應(yīng)用,因此這種含錳鋼也被命名為hadfield鋼。
對(duì)于一些只要求高韌、無(wú)磁性而對(duì)不銹性能要求不高的零部件,為進(jìn)一步這類無(wú)磁結(jié)構(gòu)鋼的生產(chǎn)成本,通常只依靠足夠的mn和c(或n)含量來(lái)擴(kuò)大奧氏體相區(qū),室溫奧氏體組織。
在fe-mn系合金的基礎(chǔ)上,又逐漸發(fā)展出fe-mn-cr系、fe-mn-al系等多個(gè)系列的高錳奧氏體無(wú)磁鋼。
與此同時(shí),上海隆進(jìn)針對(duì)強(qiáng)化無(wú)鎳fe-mn和fe-mn-cr系高錳無(wú)磁鋼經(jīng)過熱軋或熱鍛后利用冷加工硬化和時(shí)效硬化的強(qiáng)化效果及其對(duì)磁導(dǎo)率的影響進(jìn)行了專門研究,提出冷加工硬化和時(shí)效硬化綜合利用材料性能的方案,即采用半熱鍛(溫加工)或鍛后直接時(shí)效處理,通過冷加工變形使奧氏體晶粒內(nèi)部產(chǎn)生滑移帶,碳化物的析出部位,使其均勻彌散,以-的強(qiáng)塑性匹配。
德國(guó)是早對(duì)無(wú)磁鋼進(jìn)行研究并且將無(wú)磁鋼單獨(dú)化的之一,德國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)的fe-mn-c系無(wú)磁鋼牌號(hào)為x120mn12和x35mn18,并給出了相應(yīng)的熱加工和水淬溫度,經(jīng)過不同的熱處理工藝,無(wú)磁鋼的屈服強(qiáng)rp0.2為250mpa~600mpa,抗拉強(qiáng)度rm為700mpa~900mpa,延伸率a為30%~40%,磁導(dǎo)率μ≤1.03,經(jīng)冷變形強(qiáng)化后,磁導(dǎo)率μ升高到1.05~1.10。

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