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无磁模具钢又名7Mn15Cr2Al3V2WMo钢，其化学成分示于表2-31-1
表2-31-1 7Mn15Cr2Al3V2WMo钢的化学成分（GB/T1299—2000）w/％
5CR21新型无磁模具钢全称5Cr21Mn9Ni4N，低镍奥氏体无磁不锈模具钢，内燃机气阀钢，此钢具有硬度高，耐磨性，磁导率低，在700~C温度下具有良好的韧性和的耐腐蚀性，是制造无磁模具的理想材料，产品化学成分稳定，性能，寿命耐久，不起锈，是目前取代7Mnl5、70Mn、50Mn等替代无磁钢的无磁模具钢 。

无磁硬质合金材料的研发和生产是新型硬质合金材料意义重大的表现。硬质合金是以元素周期表第ⅣA、ⅤA、ⅥA族难熔金属碳化物(如碳化钨WC)，以铁族过渡族金属(钴Co、镍Ni、铁Fe)作为粘结相，通过粉末冶金工业烧结而成。以上碳化钨都是无磁的，而Fe、Co、Ni都是有磁的，其居里点分别为770℃、1120℃、354℃。其中Ni(镍)的居里点相对较低，可以通过一些方法将其降至室温以下，用Ni做粘结剂是制取无磁合金的条件。

就第二种方法来说，虽然可以满足生产无磁硬质合金的要求，但还存在一些问题。碳含量是生产无磁合金中比较难准确控制的因素，也是获得正常性能硬质合金的基本前提。W-C-Ni三元系能得到正常组织结构(二相区)的碳成分范围比较窄，而其中能够获得无磁合金的范围更窄。在工业生产条件下，比较难以合金组织在二相区中的无碳区。如果希望合金无磁，往往控制碳含量在二相区的低碳侧，如果碳含量过低，就会析出θ相，从而严重影响合金机械性能。虽然添加Mo、Ta等合金元素可使合金粘结相二相区中无碳区的范围增大，但增宽幅度毕竟有限。
对于添加Cr生产无磁合金的方法来说，其磁性不依赖合金碳含量的变化。但是加入Cr3C2(碳化铬)后合金的强度会受到影响。目前生产的无磁硬质合金，无磁的重要指标是磁导率偏高，其机械性能(强度、硬度、耐磨性等)有待进一步提高。

无磁模具钢淬火温度和热处理变形
为了便于生产，要求模具钢淬火温度范围尽可能放宽一些，特别是当模具采用火焰加热局部淬火时，由于难于准确地测量和控制温度，就要求模具钢有更宽的淬火温度范围。
模具在热处理时，尤其是在淬火过程中，要产生体积变化、形状翘曲、畸变等，为模具质量，要求模具钢的热处理变形小，特别是对于形状复杂的精密模具，淬火后难以修整，对于热处理变形程度的要求更为苛刻，应该选用微变形模具钢制造。

（1）硬度硬度是模具钢的主要技术指标，模具在高应力的作用下欲保持其形状尺寸不变，具有足够高的硬度。冷作模具钢在室温条件下一般硬度保持在HRC60左右，热作模具钢根据其工作条件，一般要求保持在HRC40~55范围。对于同一钢种而言，在一定的硬度值范围内，硬度与变形抗力成正比；但具有同一硬度值而成分及组织不同的钢种之间，其塑性变形抗力可能有明显的差别。
（2）红硬性 在高温状态下工作的热作模具，要求保持其组织和性能的稳定，从而保持足够高的硬度，这种性能称为红硬性。碳素工具钢、低合金工具钢通常能在180~250℃的温度范围内保持这种性能，铬钼热作模具钢一般在550~600℃的温度范围内保持这种性能。钢的红硬性主要取决于钢的化学成分和热处理工艺。

（3）抗压屈服强度和抗压弯曲强度 模具在使用过程中经常受到强度较高的压力和弯曲的作用，因此要求模具材料应具有一定的抗压强度和抗弯强度。在很多情况下，进行抗压试验和抗弯试验的条件接近于模具的实际工作条件（例如，所测得的模具钢的抗压屈服强度与冲头工作时所表现出来的变形抗力较为吻合）。抗弯试验的另一个优点是应变量的值大，能较灵敏地反映出不同钢种之间以及在不同热处理和组织状态下变形抗力的差别。