20Mn23AlV电炉制造用高锰低磁钢

一、牌号简介

20Mn23AlV高锰低磁钢作为一种钢铁功能材料,是一种在磁场作用下基本不产生磁感应的低磁钢铁材料,相对磁导率<1.01,其所谓的“无磁”性是指在室温、中温(常温-800℃)下组织均为稳定的单一奥氏体,生产方和使用方都形象地称之为无磁钢。20Mn23AlV作为功能性材料,用途已涉及电力、轨道交通、建造一家等诸多领域,尤其是电力行业20Mn23AlV已是各大变压器厂变压内部结构件用隔磁钢板指定的专用牌号,年用量在3万吨以上。近年来随着对20Mn23AlV钢的研究深入,已开始在电石炉上进行替代性尝试,效果良好,故此展望在与电石炉同工矿条件下的矿热炉、硅铁炉、镍铁炉、工业硅炉中也可以成功成为不锈钢的替代品。

二、20Mn23AIV的成分特点

20Mn23AIV为C-Mn-Fe体系的奥氏体钢,各元素的添加是依据钢种的特性(稳定的奥氏体组织,具有较好的抗磁性能及低温冲击韧性、塑性)来进行匹配的。主要化学元素如下:

①碳对钢性能的影响

 碳在钢中的主要作用是提高钢的强度和平衡奥氏体组织,随着钢中碳含量的增加,钢材的强度随之提高,但韧性和塑性却降低。由于该钢要求强度高,韧性也要求高,因而钢中碳含量不宜太高,碳含量为0.14~0.20%,较低C含量有利于改善焊接性能,同时大大降低无磁结构钢的线膨胀系数。

②锰对钢性能的影响

  锰是稳定化奥氏体主要元素,可细化钢的组织,从而提高材料的强度,并提高钢的耐磨性,Mn同时又是冷加工硬化元素,强化效果明显,含量为21.5~25.0%。

③Al对钢性能的影响

   少量的Al在钢中主要作用为脱氧。当大于0.1%时,还能有效抑制y-€马氏体相变,从而使奥氏体组织更加稳定。同时由于Al也是一种耐热性的元素,高温状态下会使钢的表面形成一种耐高温氧化膜(Al₂0₃或AlN),工件高温寿命大幅度延长。除以上3种作用作,A1还具有细化晶粒,以及提高韧性的作用,含量为1.50-2.50%。

④钒在钢中的作用

通过细化晶粒来提高钢的强度。钒含量为V:0.04~0.10%。

三、20Mn23AIV的机械性能

1、机械性能

2、磁性能

四、应用前景

无磁钢是国内20年来使用可靠的专用无磁功能性钢结构材料,品种规格较全,已在全国变压器行业、电磁铁行业、电炉制造企业得到广泛应用。主要用于铁芯拉杆、夹件、油箱壁、法兰、炉盖、炉裙、水套、保护屏、压力环、下料管、钢梁、下把持简等结构件制作,要求不导磁的部件上。