這類鋼(gang)(gang)是奧氏體(ti)型低(di)溫無(wu)磁(ci)用鋼(gang)(gang)，主(zhu)要用于超(chao)低(di)溫（-253℃)及無(wu)磁(ci)條(tiao)件下。我(wo)國為節約Ni、Cr而研制了Mn-Al系(xi)低(di)溫用鋼(gang)(gang)。15Mn26Al4鋼(gang)(gang)及20Mn23Al鋼(gang)(gang)即屬于此類低(di)溫無(wu)磁(ci)用鋼(gang)(gang)。
1. 化學成分
鋼及鋼的化學成分見表1-18.
2. 合金元素(su)的作用
15Mn26Al4鋼(gang)和20Mn23Al鋼(gang)的(de)主要合(he)金(jin)元(yuan)素(su)是(shi)(shi)錳(meng)(meng)(meng)和鋁。錳(meng)(meng)(meng)是(shi)(shi)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)形成元(yuan)素(su)，但(dan)在(zai)冷(leng)(leng)變(bian)形及低溫下，Fe-Mn合(he)金(jin)的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)并不穩(wen)定(ding)。當(dang)錳(meng)(meng)(meng)<10%時(shi)，與(yu)一(yi)般合(he)金(jin)鋼(gang)一(yi)樣(yang)，會發生(sheng)(sheng)鐵素(su)體(ti)(ti)或馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)變(bian)。當(dang)錳(meng)(meng)(meng)在(zai)10%~15%之間時(shi)，會發生(sheng)(sheng)α馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)及ε馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)變(bian)。錳(meng)(meng)(meng)含量越(yue)高(gao)，ε相(xiang)的(de)比例(li)越(yue)大。當(dang)錳(meng)(meng)(meng)在(zai)15%~28%之間時(shi)，主要發生(sheng)(sheng)ε馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)變(bian)。無論是(shi)(shi)α馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，還是(shi)(shi)ε馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，都(dou)會導(dao)致鋼(gang)的(de)冷(leng)(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(he)金體系的奧氏體組織(zhi)，還能(neng)降低加(jia)工硬化能(neng)力(li)，從而改善切削性(xing)能(neng)和冷(leng)加(jia)工性(xing)能(neng)。同時(shi)還改善了(le)其耐腐蝕性(xing)，提高了(le)抗氧化性(xing)。
3. 熱處理和力學性能
此類鋼可以熱(re)軋、冷軋或固溶。15Mn26Al4鋼力學(xue)性能(neng)見表1-19。
