無(wú)磁鋼指的是具有輕度磁性的鋼材，要求磁導(dǎo)率μ≤1.319×10-6 h/m，廣泛應(yīng)用于大中型變壓器、電磁鐵、等無(wú)磁結(jié)構(gòu)材料。20Mn23AlV、45Mn17Al3（917）、30Mn20Al3、40Mn18Cr3、40Mn18Cr4V、50Mn18Cr4V等各種無(wú)磁鋼，廣泛應(yīng)用于大中型變壓器、電磁鐵、等無(wú)磁結(jié)構(gòu)材料。 
 
無(wú)磁鋼屬Fe—Mn—Al—C系列奧氏體，化學(xué)成份決定電磁性能，組織穩(wěn)定，力學(xué)性能優(yōu)良，磁導(dǎo)率低而電阻率高，在磁場(chǎng)中的渦流損耗極小。在磁場(chǎng)強(qiáng)度為16000A/m(200奧斯特)時(shí)，無(wú)磁鋼的磁導(dǎo)率μ≤1.319×10-6 H/m (1.05高/奧)不銹鋼的磁導(dǎo)率μ=1.339×10-6H/m(1.1高/奧)。奧氏體不銹鋼經(jīng)冷加工后具有輕度磁性。
7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼是一種高M(jìn)o-V系 無(wú)磁鋼。該鋼在各種狀態(tài)下都能保持穩(wěn)定的奧氏體，具有非常低的磁導(dǎo)系數(shù)，高的硬度、強(qiáng)度，較好的耐磨性。
7Mn15Cr2Al3V2WMo由于高錳鋼的冷作硬化現(xiàn)象，切削加工比較困難。采 用高溫退火工藝，可以改變碳化物的顆粒尺寸、形狀與分布狀態(tài)，從而明顯地改善鋼的切削性能。采用氣體軟氧化工藝，進(jìn)一步提高鋼的表面硬度，增加耐磨性，顯 著提高零件的使用壽命。該鋼適于制造無(wú)磁模具、無(wú)磁軸承及其它要求在強(qiáng)磁場(chǎng)中不產(chǎn)生磁感應(yīng)的結(jié)構(gòu)零件。此外，由于此鋼還具有高的高溫強(qiáng)度和硬度，也可以用 來(lái)制造在700℃～800℃以下使用的熱作模具。
7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼的化學(xué)成分示于表2-31-1。
 
表2-31-1 7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼的化學(xué)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(xiàn)（膨）脹系數(shù)

溫度/℃	25～100	25～200	25～300	25～400	25～500	25～600	25～700	25～800	25～900
線(xiàn)（膨）脹系數(shù)/℃-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(dǎo)率

溫度/℃	150	300	400	500	600	700	800	900
熱導(dǎo)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(dǎo)率

狀 態(tài)	磁導(dǎo)率μ/mH·m-1
1150℃固溶 1180℃固溶 1150℃固溶，700℃2h時(shí)效 1180℃固溶，650℃20h時(shí)效 1180℃固溶，700℃2h時(shí)效 1180℃固溶，650℃20h時(shí)效，變形8.5％ 1180℃固溶，650℃20h時(shí)效，變形14.5％ 1180℃固溶，650℃20h時(shí)效，變形24.2％ 1180℃固溶，650℃20h時(shí)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(xiàng)目	加熱溫度/℃	加熱時(shí)間/℃	開(kāi)鍛時(shí)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(yù)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(shí)效后的力學(xué)性能示于表2-31-7，推薦的固溶處理規(guī)范示于表2-31-8。
表2-31-7 7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼不同溫度固溶和時(shí)效后的力學(xué)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(shí)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(shí)效				36 39 40
1180℃固溶，700℃2h時(shí)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(guī)范

固溶溫度/℃	保溫時(shí)間/℃	冷卻介質(zhì)	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(yīng)采用鹽溶爐加熱。
C 回火
7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼不同狀態(tài)時(shí)的硬度示于表2-31-9，推薦的時(shí)效規(guī)范示于表2-31-10，氣體軟氮化示于表2-31-11，與回火有關(guān)的曲線(xiàn)示于圖2-31-2和圖2-31-3。
表2-31-9 7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼不同狀態(tài)時(shí)的硬度

狀態(tài)	鍛造	退火	固溶	時(shí)效
硬度（HRC）	33～35	28～30	20～22	47～48

 
表2-31-10 7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼推薦的時(shí)效規(guī)范

時(shí)效溫度/℃	保溫時(shí)間/h	冷卻介質(zhì)	時(shí)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(shí)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。這個(gè)是比較典型的無(wú)磁鋼牌號(hào)。