无磁钢是一种钢铁功能材料,即一种在磁场作用下基本不产生磁感应的低磁钢铁材料。
1、性质
非磁性钢相对磁导率μ值略大于1,在磁场中磁化作用很弱,即产生所谓的“无磁”现象,故形象地称之为无磁钢。无磁钢作为一种钢铁功能材料,在磁场作用下基本不产生磁感应。
无磁钢室温组织要求为稳定的奥氏体,这是由于铁素体、珠光体和马氏体组织在常温下为铁磁性,在磁场中表现出很强的磁化作用,磁导率很高,而具有面心立方结构的奥氏体为顺磁性,磁导率很低,通过适当的添加合金元素扩大Fe-C合金相图中的奥氏体区以及热处理方法,就可以在室温条件下获得稳定的单相奥氏体组织,从而使钢铁材料的磁导率保持在较低的水平。
2、分类
无磁钢室温组织要求为稳定的奥氏体,这是由于铁素体、珠光体和马氏体组织在常温下为铁磁性,在磁场中表现出很强的磁化作用,磁导率很高,而具有面心立方结构的奥氏体为顺磁性,磁导率很低,通过适当的添加合金元素扩大Fe-C合金相图中的奥氏体区以及热处理方法,就可以在室温条件下获得稳定的单相奥氏体组织,从而使钢铁材料的磁导率保持在较低的水平。
按钢中成分划分,无磁钢可以分为高Ni钢、高Mn钢、高Cr-Ni钢、高Cr-Mn-N钢等。
按使用性能划分,无磁钢又可分为奥氏体无磁不锈钢和无磁结构钢,前者为保证奥氏体稳定性,必须加入足够量的Ni和Mn,同时为保证不锈性能,钢中Cr的质量分数至少应大于13%。而无磁结构钢多采用Fe-Mn系无磁钢,主要利用较高的Mn、C含量在室温即获得奥氏体组织,主要包括Fe-Mn、Fe-Mn-Cr和Fe-Mn-Al系无磁结构钢。
牌号:HPM75无磁钢
产地:日本日立
介绍:
HPM75无磁钢在各种状态下都能保持稳定的奥氏体,具有非常低的磁导系数,高的硬度,强度,较好的耐磨性。由于高锰钢的冷作硬化现象,切削加工比较困难。采用高温退火工艺,可以改变碳化物的颗粒尺寸,形状与分布状态,从而明显地改善钢的切削性能。采用气体软氧化工艺,进一步提高钢的表面硬度,增加耐磨性,显着提高零件的使用寿命。该钢适于制造无磁模具,无磁轴承,在700℃下具有良好的韧性和较度好的抗腐蚀性,是制造无磁模具的理想材料,产品化学成份稳定,性能优越,寿命耐久。
化学成分:
碳C:0.65~0.75 硅Si:≤0.80 锰Mn:14.5~16.0 铬Cr:2.0~2.5
钼Mo:0.5~0.8 钨W:0.5~0.8 钒V:1.5~2.0 铝Al:2.7~3.3
磷P:≤0.04 硫S:≤0.03)
HPM75性能特点: 透磁率相当于SUS304,具有很好的非磁性。
出厂硬度:HRC25左右
通过700℃ⅹ5H的时效处理,可得到40-45HRC的硬度,
耐磨性能好。室化特性能好。
HPM75典型用途:塑性磁铁,耐磨损非磁性工具。
无磁钢用途十分广泛,涉及电力、轨道交通、建筑以及国防军工等诸多领域。
(1)电力行业用发电机护环的设计应力较高,采用高强无磁钢可以减少转子端部的漏磁;大型核聚变装置,超导发电、输电和储能设备的结构材料需要大量无磁钢;磁悬浮列车的导向机构要求钢材满足无磁性能。
(2)建筑行业中避磁掩体采用无磁钢可以免受磁场影响,电力传导网络设备和大型飞机防护掩体等均使用无磁钢。我国电动自行车的保有量已超1.2亿,其电机中也大量使用无磁钢。
(3)石油钻铤、无磁模具和轴承等亦需要无磁钢铁材料。
(4)在国防军工领域,无磁钢被用于制造扫雷艇的船体和无磁发动机、隐蔽潜艇的结构材料等。采用无磁钢对军用船舰隐身能起到非常好的效果,例如俄罗斯台风级核潜艇非耐压壳就采用了高强度无磁钢。德国一直采用无磁钢建造潜艇,212型潜艇就采用的是高强度不锈无磁钢。