无磁模具钢
无磁模具钢又名7Mn15Cr2Al3V2WMo钢，其化学成分示于表2-31-1
表2-31-1 7Mn15Cr2Al3V2WMo钢的化学成分（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钢的物理性能示于表2-31-2～表2-31-5，其密度为7.81t/m³。
表2-31-2 7Mn15Cr2Al3V2WMo钢的线（膨）胀系数
温度/℃
25～100
25～200
25～300
25～400
25～500
25～600
25～700
25～800
25～900
线（膨）胀系数/℃-1
16.0
17.8
18.9
19.7
20.3
20.8
21.2
21.6
21.6
表2-31-3 7Mn15Cr2Al3V2WMo钢的热导率
温度/℃
150
300
400
500
600
700
800
900
热导率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钢的电阻率
温度/℃
150
300
400
500
600
700
800
900
电阻率/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钢的磁导率
状 态
磁导率μ/mH·m-1
1150℃固溶
1180℃固溶
1150℃固溶，700℃2h时效
1180℃固溶，650℃20h时效
1180℃固溶，700℃2h时效
1180℃固溶，650℃20h时效，变形8.5％
1180℃固溶，650℃20h时效，变形14.5％
1180℃固溶，650℃20h时效，变形24.2％
1180℃固溶，650℃20h时效，变形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钢的热加工条件示于表2-31-6。
表2-31-6 7Mn15Cr2Al3V2WMo钢热加工条件
项目
加热温度/℃
加热时间/℃
开锻时间/℃
终锻温度/℃
冷却方式
钢锭
钢坯
1150～1170
1140～1160
≥8
≥8
1100～1120
1090～1110
≥950
≥950
空冷
空冷
2.31.4 热处理
A 预先热处理
7Mn15Cr2Al3V2WMo钢的高温退火工艺示图2-31-1。
B 淬火
7Mn15Cr2Al3V2WMo钢不同温度固溶和时效后的力学性能示于表2-31-7，推荐的固溶处理规范示于表2-31-8。
表2-31-7 7Mn15Cr2Al3V2WMo钢不同温度固溶和时效后的力学性能
热处理制度
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时效
1370
1370
1380
16.5
15.5
18.0
34.0
35.5
35.5
48
45
45
1165℃固溶，700℃2h时效
36
39
40
1180℃固溶，700℃2h时效
1510
1490
4.5
4.5
8.5
9.5
15
13
13
表2-31-8 7Mn15Cr2Al3V2WMo钢推荐的固溶处理规范
固溶温度/℃
保温时间/℃
冷却介质
固溶硬度（HRC）
1150～1160
盐溶炉1520或空气炉
水
20～22
注：因固溶温度较高，易氧化、脱碳，应采用盐溶炉加热。
C 回火
7Mn15Cr2Al3V2WMo钢不同状态时的硬度示于表2-31-9，推荐的时效规范示于表2-31-10，气体软氮化示于表2-31-11，与回火有关的曲线示于图2-31-2和图2-31-3。
表2-31-9 7Mn15Cr2Al3V2WMo钢不同状态时的硬度
状态
锻造
退火
固溶
时效
硬度（HRC）
33～35
28～30
20～22
47～48
表2-31-10 7Mn15Cr2Al3V2WMo钢推荐的时效规范
时效温度/℃
保温时间/h
冷却介质
时效硬度（HRC）
650
700
20
2
空气
空气
48.0
48.5
表2-31-11 7Mn15Cr2Al3V2WMo钢气体软氮化
氮化温度/℃
氮化时间/℃
氮化层深度/mm
氮化层硬度（HRC）
560～570
4～6
0.03～0.03
950～1100
注：为提高模具硬度和耐磨性而采用软氮化。