阳泉70mn无磁钢奥氏体无磁钢

70Mn15Cr2AI3V2WMo是一种新型的无磁模具钢，在磁性材料生产行业有着广~泛的应用。该钢是一种高锰系奥氏体钢，在各种状态”下都能保持稳定的奥氏体组织，具有非常低的导磁系数和较高的硬度、强度与耐磨性。由于高锰钢有明显的冷作硬化现象，切削加工比较困难，并且容易损坏刀具。尽管如此，其硬度值还是远远不能满足模具的高硬度需要。另外，由于该钢的奥氏体组织.相当稳定，因而无法通过淬火来提高其硬度。通过我们的多次试验及实际使用表明,该钢在加工模具时按照如下加工路线进行,可达到既改善钢的切削性能又可提高模具硬度的目的。加工路线为:锻造-→退火→切削加工→固溶处理-→时效处理-→磨削及研磨加工-→>表面镀铬

二、锻造工艺

70Mn15Cr2Al3V2WMo无磁模具钢导热性较差,因此在锻造加热时装炉温度不宜过高,并应缓慢升温。锻造加热温度为1170~1180°C，保温时间大于8 h ,这样能使钢中的碳化物充分固溶,改普钢的热塑性。开锻温度在1100°心左右，终锻温度大于950C,锻后空气中冷却。此时钢的硬度为HRC34~35.

三、退火工艺

一般的奥氏体钢锻造后直接进行固溶处理可获得较低的硬度，固溶处理后即可进行切削加工。但对于高锰系奥氏体钢，由于冷

在加工硬化比较严重，在固溶状态下钢材的切削加工性能很差，需要采用高温退火，即在870~890C之间保温3~6 h,然后炉冷至500C以下，再在空气中冷却。高温退火将使大量的碳化物从奥氏体中析出，从而改善
切削加工时的断屑性能，并减弱加工硬化现象。高温退火后钢的硬度为HRC 28~29,退火后的组织为细晶粒奥氏体加均匀分布的颗粒状碳化物。

四、固溶处理工艺

无磁模具钢经退火、切削加工后就可进行固溶处理。固溶处理的目的是使合金元素溶入基体中。对于70Mn15Cr2Al3V2WMo这类高锰系奥氏体钢而言，固溶处理时温度应较高,时间应较长。当固溶温度低于1170°C时，碳化物溶解不充分，在经过以后的时效处理后,硬度较低$当固溶温度在1200C时，奥氏体晶粒变得相当粗大(6级)，影响钢的韧性。固溶处理温度应控制在1170~1180C范围内。
由于这类钢导热系数较低，固溶加热时应特别缓漫，以防止其变形和开裂。如果用盐浴炉固溶处理，好进行二次预热。固溶时高温保温时间应足够，如保温时闻不够，合金元素没有完全溶入，也会影响到以后的时效效果。通常,采用盐浴炉处理，其保温时间为15~20h，采用空气炉处理，其保温时间为30h。保温后采用水冷。固溶处理后钢的硬度为HRC20~22。

此外，由于固溶处理温度较高，时间较长,因此在加热过程中应防止材料表面氧化和脱碳，否则脱碳层在随后的冷却过程中将会有部分奥氏体转变成马氏体，使其具有铁磁性。另外，氧化后生成的产物Fe2O。和FesO。也都有铁磁性。这些都会破坏无磁模具钢在磁场中不被磁化的特性。因此，高温固溶严格在中性气氛中进行，好在盐浴炉或保护气氛炉中处理。

五、时效工艺

70Mn15Cr2AI3V2WMo无磁模具钢经固溶处理后的硬度较低，进行时效处理才能获得需要的硬度。因为固溶的合金元素在时效时碳化物呈弥散状态析出，从而提高了硬度。通过试验测定，在时效开始阶段,随着时效时间的增长钢的硬度急剧增加，而且不同的固溶温度均有各自的一个时效硬化峰值。当700C时效时，硬化峰值在2h出.现，在650C时效时，硬化峰值在20h出现，即随着时效温度的降低，硬化峰值出现的时间向后推移。时效硬化峰值在HRC47~49之间。通常时效温度定为700C或650C。时效温度和时闻对钢硬度的影响见图1。为了提高模具的表面硬度及耐磨性,在模具完成后的磨削、研磨加工后，可对模具表面进行镀硬铭处理，镀铬厚度通常为0.05 mm左右。

六、结束语.

70Mn15Cr2AI3V2WMo无磁模具钢在经过锻造、退火、固溶及时效处理后，不仅能改善其切削加工性能，而且硬度可提高到HRC47~49,因而了模具的使用性能。70Mn15Cr2AI3V2WMo作为一种新型的无磁模具钢，它的加工及热处理工艺还处于摸索阶段，上述新工艺为该钢改善切削加工性能和提高使用性能提供了-条有益的经验。