20Mn23AlV高锰无磁钢

                                       20Mn23AlV高锰无磁钢

20Mn23AlV属于高锰无磁钢，主要用来制造大型变压器内部结构件用无磁钢板。该钢种具有低的磁导率和良好的力学性能及易加工性能，可以替代低磁奥氏体不锈钢及有色合金用于变压器、磁选机及电机等电器设备中不导磁部件的制造。

由于20Mn23AlV含锰量和含铝量高，国内外均使用模铸进行生产。可是模铸生产的钢锭表面质量难以保证，同时钢水收得率及钢材轧制成材率也低。为此，特钢厂对该钢种拟改用连铸生产，因此，针对连铸生产的几大难点，开展了试验研究，以下述可能出现的问题。

(1)因该钢种两相区大，引起柱状晶发达，影响铸坯质量。

(2)合金比例大，凝固速度低，难以连铸。

(3)高铝钢浇铸过程中，水口“结瘤”影响浇铸。

(4)保护渣液渣层易变性。

经过努力，根据该钢种的液相线温度，拟定出合理的连铸工艺，采用严格的保护浇铸措施和新的保护渣，终连铸试验成功，铸坯和热轧质量均不模铸钢

20Mn23AlV化学成分（％）：

碳C :0.14～0.20；锰Mn :21.5～25.0；铝Al :1.50～2.50；铬Cr :－；镍Ni :－；钛Ti :－；硅Si :≤0.50；硫S :≤0.03；磷P :≤0.03。

20Mn23AlV性能：

抗拉强度(≥Mpa) :530；

屈服强度(≥Mpa) :255；

延伸率(θ5％) :30；冷弯(180°d=2a) :合格；磁导率(高/奥) :1.05。

20Mn23AlV无磁钢现已广泛使用于许多电器品中：

一.大中型变压器油箱内磁屏蔽、铁芯拉板、线圈夹件、螺栓等漏磁场的结构件；

二.起重电磁铁吸盘、磁选设备简体、选箱以及除铁器；

三.特殊冶炼电炉内衬、炉盖、电夹板及电子搅拌装置结构1加工特性分析

1．1合金成分

7Mnl 5Cr2A13V2WMo无磁钢是一种高猛无磁钢，该材质合金成分复杂，合金元素间形成复杂的金属间化合物，并与碳、硅、铬等形成硬度高的碳化物、硅化物和铬化物等硬质相

，合金元素进入固溶体，使金属基体强化，加之硬质相强化，故使材料的强度、硬度显著提高，导致切削加工困难。采用高温回火，可以改变碳化物的

形态和分布，从而改善材料的可加工性。在高锰无磁钢的应变试样中，分别发现了8马氏体、滑移、孪晶、和位错等多种组织形态，并通过研究发现由于高锰钢的位错能较低，

在应力作用下很容易产生位错，大量位错“堆积”导致其加工硬化现象严重。

1．2度

选取实际加工中已磨损的车在高倍放大镜下进行观察，可明显看到切屑在上

所形成的月牙洼。这是由于在退火状态下加工时

7mn15cr2al3v2wmo无磁钢化学成分

C0.70    Si0.80    Mn15.2    Cr2.0    W0.6    Mo0.6    V1.7    Al2.1    Cu0.03

选耐热、性较差，切削速度较低时，切屑底面和的在切削过程中形成化学活性很高的新表面，在接触区高温、高压作用下，产生积屑流。

积屑流有相对稳定性，当切削过程中振动或负荷不均匀时，积屑流脱落产生磨损’3 J。出刃的积屑流，将替代刃进行切削，会在已加工表面留下痕

迹，影响加工精度。

．2钻头

选取实际加工中已磨损的钻头进行观察。工件在钻削过程中受到剧烈的j中击压力，其奥氏体组织容易转变为细晶粒的马氏体，硬度由原来的200HB提高到550HB左右|4 1。高温下表面易形成高

硬氧化层(Mn203)，且导热率很低(约为45钢的25％)，散发热量少。钻头易退火，产生切削刃口压溃，

影响寿命。

工艺流程如下：

锻造一高温软化退火一粗车外圆、钻孔一半精车一固溶一时效一精车外圆、内孔、车螺纹一钻排气

2．1车削工艺

7Mnl5C陧A13V2WMo高锰无磁钢属于高硬度、难切削钢材，高速切削过程中易产生崩碎切屑，切肖0力集中在刃旁的很小面积上，局部压力很大，有一

定的j中击性，所以应选抗弯强度和韧性较好的C．CO合金。由于该钢材切削过程中易产生冷作硬化，所以选择刃弧半径小、前角大、后角小的片，

以降低切削力，避免材料塑变严重。

2．2钻削工艺

钻削加工中，钻头直径的选择主要依据加工件孔径尺寸确定，根据产品实际需要通常为某一定值，而不参与优化。因此钻削工艺优化主要从影响

度因素考虑，即钻头材料、角度、进给量及冷却方式等。

2．3热处理工艺

热处理工序分为两部分，即高温软化退火和固溶一时效处理。高温软化退火目的是通过改变碳化物的形态和分布，组织应力，从而改善机械加工性。固

溶．时效处理目的是使溶于金属基体晶格间的碳化物弥散析出沉积在基体上，从而强化基体，提高力学性能。

3结语

采用改进后的工艺方式对7Mnl5Cr2A13V2WM0高锰无磁钢工件进行了小批试制，产品加工精度满足设计要求。平均寿命由原2件／发提高到

16件／发，在保证生产进度的同时，实现了降低消耗，节约生产成本的目的。