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無磁模具鋼在生產制造上的流程

鋼材牌號及型號規格：無磁模具鋼

無磁模具鋼性能用途、密度硬度和化學成分： 無磁模具鋼又名7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼，其化學成分示于表2-31-1 表2-31-1 7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼的化學成分（GB/T12992000）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～

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無磁模具鋼出廠狀態、相關參數和注意事項

　　無磁模具鋼又名7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼，其化學成分示于表2-31-1

　　表2-31-1 7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼的化學成分（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鋼的物理性能示于表2-31-2～表2-31-5，其密度為7.81t/m³。

　　表2-31-2 7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼的線（膨）脹系數

溫度/℃	25～100	25～200	25～300	25～400	25～500	25～600	25～700	25～800	25～900
線（膨）脹系數/℃-1	16.0	17.8	18.9	19.7	20.3	20.8	21.2	21.6	21.6

　　表2-31-3 7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼的熱導率

溫度/℃	150	300	400	500	600	700	800	900
熱導率λ/w·（m·k）-1	14.4	15.7	19.5	20.0	20.3	22.2	24.9	24.8

　　表2-31-4 7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼的電阻率

溫度/℃	150	300	400	500	600	700	800	900
電阻率/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2-31-5 7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼的磁導率

狀態	磁導率μ/mH·m-1
1150℃固溶 1180℃固溶 1150℃固溶，700℃2h時效 1180℃固溶，650℃20h時效 1180℃固溶，700℃2h時效 1180℃固溶，650℃20h時效，變形8.5％ 1180℃固溶，650℃20h時效，變形14.5％ 1180℃固溶，650℃20h時效，變形24.2％ 1180℃固溶，650℃20h時效，變形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鋼的熱加工條件示于表2-31-6。

　　表2-31-6 7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼熱加工條件

項目	加熱溫度/℃	加熱時間/℃	開鍛時間/℃	終鍛溫度/℃	冷卻方式
鋼錠鋼坯	1150～1170 1140～1160	≥8 ≥8	1100～1120 1090～1110	≥950 ≥950	空冷空冷

　　2.31.4 熱處理

　　A 預先熱處理

　　7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼的高溫退火工藝示圖2-31-1。

　　B 淬火

　　7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼不同溫度固溶和時效后的力學性能示于表2-31-7，推薦的固溶處理規范示于表2-31-8。

　　表2-31-7 7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼不同溫度固溶和時效后的力學性能

熱處理制度	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時效	1370 1370 1380	16.5 15.5 18.0	34.0 35.5 35.5	48 45 45
1165℃固溶，700℃2h時效				36 39 40
1180℃固溶，700℃2h時效	1510 1490	4.5 4.5	8.5 9.5	15 13 13

　　表2-31-8 7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼推薦的固溶處理規范

固溶溫度/℃	保溫時間/℃	冷卻介質	固溶硬度（HRC）
1150～1160	鹽溶爐1520或空氣爐	水	20～22

　　注：因固溶溫度較高，易氧化、脫碳，應采用鹽溶爐加熱。

　　C 回火

　　7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼不同狀態時的硬度示于表2-31-9，推薦的時效規范示于表2-31-10，氣體軟氮化示于表2-31-11，與回火有關的曲線示于圖2-31-2和圖2-31-3。

　　表2-31-9 7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼不同狀態時的硬度

狀態	鍛造	退火	固溶	時效
硬度（HRC）	33～35	28～30	20～22	47～48

　　表2-31-10 7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼推薦的時效規范

時效溫度/℃	保溫時間/h	冷卻介質	時效硬度（HRC）
650 700	20 2	空氣空氣	48.0 48.5

　　表2-31-11 7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼氣體軟氮化

氮化溫度/℃	氮化時間/℃	氮化層深度/mm	氮化層硬度（HRC）
560～570	4～6	0.03～0.03	950～1100

　　注：為提高模具硬度和耐磨性而采用軟氮化。

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