這類鋼(gang)是(shi)奧(ao)氏體(ti)型低溫無(wu)(wu)磁用(yong)鋼(gang)，主(zhu)要用(yong)于超低溫（-253℃)及無(wu)(wu)磁條件下。我國為節約Ni、Cr而研制了Mn-Al系低溫用(yong)鋼(gang)。15Mn26Al4鋼(gang)及20Mn23Al鋼(gang)即屬于此類低溫無(wu)(wu)磁用(yong)鋼(gang)。
1. 化學成(cheng)分
鋼(gang)及鋼(gang)的化學(xue)成分見表1-18.
2. 合金(jin)元素的作用(yong)
15Mn26Al4鋼(gang)和20Mn23Al鋼(gang)的主(zhu)要合(he)金(jin)元(yuan)素是(shi)錳(meng)和鋁。錳(meng)是(shi)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)形成元(yuan)素，但在(zai)(zai)冷(leng)變(bian)(bian)形及低溫下，Fe-Mn合(he)金(jin)的奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)并不穩定。當(dang)錳(meng)<10%時，與一(yi)般合(he)金(jin)鋼(gang)一(yi)樣(yang)，會(hui)發生鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)或(huo)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)變(bian)(bian)。當(dang)錳(meng)在(zai)(zai)10%~15%之(zhi)(zhi)間時，會(hui)發生α馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)及ε馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)變(bian)(bian)。錳(meng)含量越高，ε相(xiang)的比例越大。當(dang)錳(meng)在(zai)(zai)15%~28%之(zhi)(zhi)間時，主(zhu)要發生ε馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)變(bian)(bian)。無論是(shi)α馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)，還是(shi)ε馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)，都會(hui)導致(zhi)鋼(gang)的冷(leng)脆(cui)。
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(wen)定Fe-Mn合(he)金體(ti)系的奧氏體(ti)組織，還(huan)能(neng)降低加(jia)工(gong)硬化能(neng)力，從而改(gai)(gai)善(shan)切(qie)削性能(neng)和冷(leng)加(jia)工(gong)性能(neng)。同時(shi)還(huan)改(gai)(gai)善(shan)了其(qi)耐腐(fu)蝕性，提(ti)高了抗氧(yang)化性。
3. 熱(re)處理和力學性能
此類鋼可以熱軋(ya)、冷軋(ya)或固溶。15Mn26Al4鋼力學性能(neng)見(jian)表1-19。
