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：
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C |
Si |
Mn |
P |
S |
Al |
V |
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0.14-0.20 |
≤0.50 |
21.5-25.0 |
≤0.030 |
≤0.030 |
1.50-2.50 |
0.04-0.10 |
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，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
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厚度 |
抗拉强度 RM （MPa） |
屈服强度 ReL （MPa） |
延伸率 A (%) |
180°冷弯 D=2a |
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12-16mm |
≥530 |
≥255 |
≥30 |
无裂纹 |
2、磁性能
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磁场强度，A/M |
相对磁导率 |
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实物性能 |
标准要求 |
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16000 |
1003 |
≤1.05 |
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100000 |
1005 |
≤1.05 |
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。
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