15s20、15s20、15s20
上海隆进特殊钢有限公司
无磁钢按使用性能划分，可分为奥氏体无磁不锈钢和无磁结构钢。
无磁结构钢多采用fe－mn系无磁钢，主要利用较高的mn、c含量在室温即奥氏体组织，主要包括fe－mn、fe－mn－cr和fe－mn－al系无磁结构钢。
fe－mn系无磁结构钢
工业上曾使用的种奥氏体钢是1882年英国冶金学家roberthadfield所的一种含锰钢，基本成分为11%～14%mn，0.9%～1.4%c，该钢水淬后因具有的强度和韧性匹配，以及较高的耐磨性和加工硬化能力，得以广泛应用，因此这种含锰钢也被命名为hadfield钢。
对于一些只要求高韧、无磁性而对不锈性能要求不高的零部件，为进一步这类无磁结构钢的生产成本，通常只依靠足够的mn和c(或n)含量来扩大奥氏体相区，室温奥氏体组织。
在fe－mn系合金的基础上，又逐渐发展出fe－mn－cr系、fe－mn－al系等多个系列的高锰奥氏体无磁钢。
与此同时，上海隆进针对强化无镍fe－mn和fe－mn－cr系高锰无磁钢经过热轧或热锻后利用冷加工硬化和时效硬化的强化效果及其对磁导率的影响进行了专门研究，提出冷加工硬化和时效硬化综合利用材料性能的方案，即采用半热锻(温加工)或锻后直接时效处理，通过冷加工变形使奥氏体晶粒内部产生滑移带，碳化物的析出部位，使其均匀弥散，以的强塑性匹配。
德国是早对无磁钢进行研究并且将无磁钢单独化的之一，德国钢铁协会的fe－mn－c系无磁钢牌号为x120mn12和x35mn18，并给出了相应的热加工和水淬温度，经过不同的热处理工艺，无磁钢的屈服强rp0.2为250mpa～600mpa，抗拉强度rm为700mpa～900mpa，延伸率a为30%～40%，磁导率μ≤1.03，经冷变形强化后，磁导率μ升高到1.05～1.10。
其他元素影响性能
其他元素对钢切削性的影响在中除上述易切削元素外，其他元素也对钢的切削性有一定影响：
⑴碳。钢中碳含量的高低与钢材的切削性能有关。碳含量过低，组织中会出现大量铁素体，钢的硬度和强度很低，切屑易粘着于刀刃上形成刀瘤，加之切屑是断落，使切削性下降，加工表面粗糙度。碳量过高，组织中珠光体量增多，硬度及强度，使切削抗力增大，切削性变坏。易切削结构钢中碳含量以0．15%～0．25%为宜。
⑵锰。钢中锰与硫形成锰夹杂，使切屑易于断裂，钢的切削性，还能或减弱因硫所引起的热脆性。因此，在中应锰含量在0．60%～1．60%之间，并保持适当的mn/s的比值。
⑶硅和铝。硅和铝都对钢的切削性起有害作用。硅部分固溶于铁素体中，钢的硬度，使切削加工困难。而且硅在钢中与氧结合形成硬度较高的氧化硅夹杂物，使的磨损，使用寿命。故中硅含量宜低。铝一般作为脱氧剂加入钢中，大部分与氧结合生成脆硬的氧化铝夹杂，的磨损。硅和铝加入钢中还会钢的氧含量，使物夹杂呈细长条状分布，恶化钢的切削性。
⑷氧和氮。氧在钢中一般是有害的，因为它钢的力学性能，但中氧含量，会使物呈纺锤形分布，钢的切削性。氮虽能钢的强度，但脆性，切削加工时会形成短碎的断屑。钢中含微量氮（≤0．002%）时对切削性和工件表面起有利作用，但含量过高时，钢的强化作用增大，对寿命不利。
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的分类
按所含易切削元素可分为：
硫
硫在钢中与锰和铁形成锰夹杂，这类夹杂物能中断基体金属的连续性，在切削时断屑形成小而短的卷曲半径，而易于排除，磨损，加工表面粗糙度，寿命。通常钢的被切削性随钢中硫含量的增多而。但钢的纵向和横向的力学性能差别大，横向塑、韧性差，疲劳及耐蚀性能也有所。钢中硫含量过高时，会热脆性，对钢的热加工造成困难，恶化钢的力学性能。通常硫含量为0．08%～0．30%，有的可到0．4%，易切削工具钢和不锈钢中的硫含量均应在0．06%～0．10%之间。
磷多与硫复合加入钢中，通常磷含量在0．04%～0．12%，磷固溶于铁素体中会硬度和强度，韧性，使切屑易于折断和排除，从而的加工表面粗糙度，但磷含量过高会塑性，硬度，反而对钢的切削性起有害作用。
铅
铅在钢中呈金属颗粒形态，均匀分布或附着于物的周围。由于铅的熔点较低，切削时融熔渗出起作用，，切削性，但并不影响常温力学性能。钢中铅含量一般在0．10%～0．35%。因为铅的比重大，如含量过高，容易引起的偏析并形成大颗粒夹杂物，反而铅对切削加工的有利作用。铅和硫复合加入低碳结构钢中，钢材被切削的效果更为。
阿塞洛米塔尔(arcelormittal)钢铁公司与蒂森－克虏伯(tyhssenkrupp)钢铁公司合作fe－mn－c系高锰钢的冶炼工艺、成分设计和热加工处理等技术，成功将fe-23mn-0.6c高锰奥氏体钢板带材商业化，室温屈服强度599mpa，抗拉强度1162mpa，均匀延伸率达52.8%。
s.allain等提出了fe－mn－c系奥氏体钢的层错能计算模型，利用该模型准确了fe－22mn－0.6c钢在不同温度下的变形机制，认为当层错能≤18mj/mol时，变形将发生ε－马氏体相变;当层错能在12mj/mol～35mj/mol时，变产生形变孪晶。
o.bouaziz等介绍了nb、v、ti的添加对于fe－(17～22)mn－(0.6～0.9)c冷轧和退火奥氏体钢屈服强度增量的影响，认为当微合金元素添加量＜0.1%时，强化效果ti＞v＞nb。
在20世纪后半叶，由于电子信息产业高速发展和发电机、电动机组制造产生的强的推用，对高锰无磁结构钢也进行过大量的研究，发现mn13钢的韧性和焊接性差，无磁性也不，认为应该在此基础上发展高mn低c无磁结构钢。mn含量有利于磁导率且处于较低水平;c含量有利于焊接性能，同时无磁结构钢的线系数;加入适量的cr可钢材的耐蚀性。
行方二郎对度低磁钢，包括高ni、高mn－c、高cr－ni、高mn－cr以及高mn－cr－ni系低磁钢的强化及其材料性能进行了论述，给出了fe－mn－c和fe－mn－cr系低磁钢保持低磁性的合金成分范围，并在研究含v低磁钢中发现，添加v能使奥氏体无磁钢呈现的析出硬化现象，与nb、ti等其它微合金元素相比，v的碳化物更容易高温固溶于奥氏体基体。时效中微细的vc弥散析出，与母相之间的共格性内部应变场的产生，使屈服强度达到980mpa以上，同时使基体的延性和韧性维持在一定程度，磁导率也保持在较低水平。
研究人员也和应用了大量的无磁钢铁材料，针对fe－mn－c系高锰无磁钢的研究中发现，当c含量在0.9%～1.2%，mn含量在22%～30%之间时，随着c、mn含量的，实验钢在4k～293k温度区间的力学性能，磁导率。a.dumay等通过热力学模型计算，研究了cu、cr、al和si的添加对于fe－mn－c系合金的层错能的影响规律，结果表明随着cr含量的，层错能下降。
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