7Mn15Cr2Al3V2WMo(7Mn15)无磁钢兼具高强度、高硬度、良好耐腐蚀性与高温性能,适用于航空航天、核电、电子及医疗等多领域无磁结构件制造。
航空航天领域:可用于制造飞机发动机中的一些无磁结构件,如涡轮叶片、导向叶片等,这些部件需要在高温、高压和强磁场环境下工作,7Mn15Cr2Al3V2WMo无磁钢的高温性能和无磁性能够满足其使用要求。
核电领域:用于制造核反应堆中的一些无磁部件,如控制棒驱动机构的零部件、压力容器内的无磁支架等,避免在强磁场环境下对核反应堆的运行产生干扰。
电子行业:制造电子设备中的无磁外壳、支架等部件,防止电磁干扰,保证电子设备的正常工作。例如,在精密电子仪器中,使用该钢材可以减少磁场对仪器内部元件的影响。
医疗器械:在磁共振成像仪(MRI)等医疗设备中,用于制造梯度线圈、射频线圈等关键部件,确保成像的准确性和稳定性。
热加工
1、锻造
加热:加热温度一般控制在1100 - 1180℃,可采用箱式电阻炉或燃气炉进行加热。加热过程中要保证炉内温度均匀,避免局部过热或过烧,以免影响钢材的组织和性能。
锻造:始锻温度不低于1050℃,终锻温度不低于850℃。锻造过程中要注意控制变形速度和变形程度,采用合适的锻造比,以保证钢材的组织和性能。对于形状复杂的工件,可采用多向锻造或模锻工艺,确保工件的尺寸精度和内部质量。
冷却:锻造后需进行缓冷,可将工件埋入砂中或放入保温箱中缓慢冷却,以消除内应力,防止工件开裂。
2、热轧
加热:加热温度与锻造相似,控制在1100 - 1180℃,确保钢材具有良好的塑性。
轧制:根据钢材的规格和要求,选择合适的轧机进行轧制。控制轧制速度和压下量,保证钢材的尺寸精度和表面质量。轧制过程中要注意钢材的温度变化,及时调整轧制参数,避免出现轧制缺陷。
冷却:热轧后可采用空冷或缓冷的方式,避免钢材产生过大的内应力。
热处理
固溶处理:将钢材加热到1050 - 1150℃,保温1 - 3小时(具体时间根据钢材厚度确定),然后迅速水冷或油冷,以获得均匀的奥氏体组织,提高无磁性和力学性能。固溶处理可以溶解钢材中的碳化物和其他合金相,使合金元素均匀分布在奥氏体基体中。
时效处理:在固溶处理后,将钢材加热到450 - 550℃,保温4 - 8小时,然后空冷。时效处理可以使过饱和的合金元素以碳化物等形式析出,进一步提高钢材的强度和硬度,同时对无磁性影响较小。
切削加工
刀具选择:由于该钢材硬度较高,加工难度较大,应选用硬质合金刀具,如YW1、YW2等,这类刀具具有较高的硬度和耐磨性,能够承受较大的切削力。对于一些对表面质量要求极高的精密加工,也可选用涂层硬质合金刀具,其涂层可进一步提高刀具的耐磨性和抗氧化性。
切削参数:切削速度一般控制在60 - 100m/min,进给量0.05 - 0.15mm/r,切削深度1 - 2mm。加工过程中要注意冷却润滑,可采用乳化液或切削油进行冷却,以降低切削温度,减少刀具磨损和工件变形。