无磁模具钢在生产制造上的流程

　　

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　　无磁模具钢出厂状态、相关参数和注意事项

　　

　　无磁模具钢又名7Mn15Cr2Al3V2WMo钢，其化学成分示于表2-31-1

　　

　　表2-31-17Mn15Cr2Al3V2WMo钢的化学成分（GB/T1299—2000）w/％

　　

　　C

　　

　　Si

　　

　　Mn

　　

　　Cr

　　

　　Mo

　　

　　W

　　

　　V

　　

　　Al

　　

　　P

　　

　　S

　　

　　0.65～0.75

　　

　　≤0.80

　　

　　14.5～16.0

　　

　　2.0～2.5

　　

　　0.5～0.8

　　

　　0.5～0.8

　　

　　1.5～2.0

　　

　　2.7～3.3

　　

　　≤0.04

　　

　　≤0.03

　　

　　7Mn15Cr2Al3V2WMo钢的物理性能示于表2-31-2～表2-31-5，其密度为7.81t/m³。

　　

　　表2-31-27Mn15Cr2Al3V2WMo钢的线（膨）胀系数

　　

　　温度/℃

　　

　　25～100

　　

　　25～200

　　

　　25～300

　　

　　25～400

　　

　　25～500

　　

　　25～600

　　

　　25～700

　　

　　25～800

　　

　　25～900

　　

　　线（膨）胀系数/℃-1

　　

　　16.0

　　

　　17.8

　　

　　18.9

　　

　　19.7

　　

　　20.3

　　

　　20.8

　　

　　21.2

　　

　　21.6

　　

　　21.6

　　

　　表2-31-37Mn15Cr2Al3V2WMo钢的热导率

　　

　　温度/℃

　　

　　150

　　

　　300

　　

　　400

　　

　　500

　　

　　600

　　

　　700

　　

　　800

　　

　　900

　　

　　热导率λ/w·（m·k）-1

　　

　　14.4

　　

　　15.7

　　

　　19.5

　　

　　20.0

　　

　　20.3

　　

　　22.2

　　

　　24.9

　　

　　24.8

　　

　　表2-31-47Mn15Cr2Al3V2WMo钢的电阻率

　　

　　温度/℃

　　

　　150

　　

　　300

　　

　　400

　　

　　500

　　

　　600

　　

　　700

　　

　　800

　　

　　900

　　

　　电阻率/Ω·m

　　

　　1.05×10-6

　　

　　1.15×10-6

　　

　　1.17×10-6

　　

　　1.23×10-6

　　

　　1.25×10-6

　　

　　1.31×10-6

　　

　　1.33×10-6

　　

　　1.35×10-6

　　

　　表2-31-57Mn15Cr2Al3V2WMo钢的磁导率

　　

　　状态

　　

　　磁导率μ/mH·m-1

　　

　　1150℃固溶

　　

　　1180℃固溶

　　

　　1150℃固溶，700℃2h时效

　　

　　1180℃固溶，650℃20h时效

　　

　　1180℃固溶，700℃2h时效

　　

　　1180℃固溶，650℃20h时效，变形8.5％

　　

　　1180℃固溶，650℃20h时效，变形14.5％

　　

　　1180℃固溶，650℃20h时效，变形24.2％

　　

　　1180℃固溶，650℃20h时效，变形42.2％

　　

　　1.2602×10-3

　　

　　1.2603×10-3

　　

　　1.2639×10-3

　　

　　1.2607×10-3

　　

　　1.2602×10-3

　　

　　1.2608×10-3

　　

　　1.2608×10-3

　　

　　1.2617×10-3

　　

　　1.2704×10-3

　　

　　7Mn15Cr2Al3V2WMo钢的热加工条件示于表2-31-6。

　　

　　表2-31-67Mn15Cr2Al3V2WMo钢热加工条件

　　

　　项目

　　

　　加热温度/℃

　　

　　加热时间/℃

　　

　　开锻时间/℃

　　

　　终锻温度/℃

　　

　　冷却方式

　　

　　钢锭

　　

　　钢坯

　　

　　1150～1170

　　

　　1140～1160

　　

　　≥8

　　

　　≥8

　　

　　1100～1120

　　

　　1090～1110

　　

　　≥950

　　

　　≥950

　　

　　空冷

　　

　　空冷

　　

　　2.31.4热处理

　　

　　A预先热处理

　　

　　7Mn15Cr2Al3V2WMo钢的高温退火工艺示图2-31-1。

　　

　　B淬火

　　

　　7Mn15Cr2Al3V2WMo钢不同温度固溶和时效后的力学性能示于表2-31-7，推荐的固溶处理规范示于表2-31-8。

　　

　　表2-31-77Mn15Cr2Al3V2WMo钢不同温度固溶和时效后的力学性能

　　

　　热处理制度

　　

　　σb/MPa

　　

　　δ/％

　　

　　ψ/％

　　

　　αK/J·cm-1

　　

　　1180℃固溶

　　

　　820

　　

　　720

　　

　　61.0

　　

　　60.0

　　

　　61.5

　　

　　62.5

　　

　　230

　　

　　240

　　

　　240

　　

　　1150℃固溶，700℃2h时效

　　

　　1370

　　

　　1370

　　

　　1380

　　

　　16.5

　　

　　15.5

　　

　　18.0

　　

　　34.0

　　

　　35.5

　　

　　35.5

　　

　　48

　　

　　45

　　

　　45

　　

　　1165℃固溶，700℃2h时效

　　

　　36

　　

　　39

　　

　　40

　　

　　1180℃固溶，700℃2h时效

　　

　　1510

　　

　　1490

　　

　　4.5

　　

　　4.5

　　

　　8.5

　　

　　9.5

　　

　　15

　　

　　13

　　

　　13

　　

　　表2-31-87Mn15Cr2Al3V2WMo钢推荐的固溶处理规范

　　

　　固溶温度/℃

　　

　　保温时间/℃

　　

　　冷却介质

　　

　　固溶硬度（HRC）

　　

　　1150～1160

　　

　　盐溶炉1520或空气炉

　　

　　水

　　

　　20～22

　　

　　注：因固溶温度较高，易氧化、脱碳，应采用盐溶炉加热。

　　

　　C回火

　　

　　7Mn15Cr2Al3V2WMo钢不同状态时的硬度示于表2-31-9，推荐的时效规范示于表2-31-10，气体软氮化示于表2-31-11，与回火有关的曲线示于图2-31-2和图2-31-3。

　　

　　表2-31-97Mn15Cr2Al3V2WMo钢不同状态时的硬度

　　

　　状态

　　

　　锻造

　　

　　退火

　　

　　固溶

　　

　　时效

　　

　　硬度（HRC）

　　

　　33～35

　　

　　28～30

　　

　　20～22

　　

　　47～48

　　

　　表2-31-107Mn15Cr2Al3V2WMo钢推荐的时效规范

　　

　　时效温度/℃

　　

　　保温时间/h

　　

　　冷却介质

　　

　　时效硬度（HRC）

　　

　　650

　　

　　700

　　

　　20

　　

　　2

　　

　　空气

　　

　　空气

　　

　　48.0

　　

　　48.5

　　

　　表2-31-117Mn15Cr2Al3V2WMo钢气体软氮化

　　

　　氮化温度/℃

　　

　　氮化时间/℃

　　

　　氮化层深度/mm

　　

　　氮化层硬度（HRC）

　　

　　560～570

　　

　　4～6

　　

　　0.03～0.03

　　

　　950～1100

　　

　　注：为提高模具硬度和耐磨性而采用软氮化。

　　

　　苏州市东锜精密模具有限公司是一家集高速工具钢、合金工具钢、合金结构钢、轴承钢、不锈钢、弹簧钢、碳素结构钢和碳素工具钢等特殊钢材生产加工一体化的高科技型特钢制品企业。