這(zhe)類鋼是奧(ao)氏體型低溫無(wu)磁(ci)用鋼，主要用于超(chao)低溫（-253℃)及(ji)無(wu)磁(ci)條件下。我國為(wei)節約Ni、Cr而研制了Mn-Al系低溫用鋼。15Mn26Al4鋼及(ji)20Mn23Al鋼即屬于此(ci)類低溫無(wu)磁(ci)用鋼。
1. 化學成(cheng)分(fen)
鋼(gang)及鋼(gang)的化學成分見表1-18.
2. 合金(jin)元素的作用
15Mn26Al4鋼(gang)和(he)20Mn23Al鋼(gang)的主(zhu)要(yao)合金(jin)元(yuan)素(su)是錳(meng)(meng)和(he)鋁。錳(meng)(meng)是奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)形(xing)成元(yuan)素(su)，但在冷(leng)變(bian)形(xing)及(ji)低溫(wen)下，Fe-Mn合金(jin)的奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)并不穩定。當錳(meng)(meng)<10%時(shi)，與一般合金(jin)鋼(gang)一樣，會(hui)發生(sheng)鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)或(huo)馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)相變(bian)。當錳(meng)(meng)在10%~15%之間時(shi)，會(hui)發生(sheng)α馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)及(ji)ε馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)相變(bian)。錳(meng)(meng)含量越(yue)(yue)高，ε相的比例越(yue)(yue)大。當錳(meng)(meng)在15%~28%之間時(shi)，主(zhu)要(yao)發生(sheng)ε馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)相變(bian)。無論是α馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)，還是ε馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)，都會(hui)導致鋼(gang)的冷(leng)脆。
提高Fe-Mn合金奧氏體組織的穩定性一般有兩條途徑，實際上是一條途徑，即添加其他元素：一是當錳含量較低時增加碳的含量，如Mn13鋼；二是錳含量高時，加入合金元素，如鎳、鉻、鉬、鋁、氮等。其中以加入Al最有效。在Fe-Mn25%中從0增加到4%時，ms點及mf點將降低到-253℃以下，而且韌性也會隨之增大。
鋁能(neng)穩定Fe-Mn合金體系的奧氏體組(zu)織，還(huan)能(neng)降低(di)加工硬化(hua)(hua)能(neng)力，從而(er)改善(shan)(shan)切(qie)削(xue)性(xing)能(neng)和冷加工性(xing)能(neng)。同時還(huan)改善(shan)(shan)了(le)(le)其耐腐蝕性(xing)，提高了(le)(le)抗氧化(hua)(hua)性(xing)。
3. 熱處(chu)理和(he)力(li)學(xue)性能
此類鋼(gang)(gang)可(ke)以熱軋、冷軋或固(gu)溶。15Mn26Al4鋼(gang)(gang)力學性能見表1-19。
