無磁鋼按成分可分為高Ni鋼、高M(jìn)n鋼、高Cr-Ni鋼及高Cr-Mn-N鋼等。其中,高M(jìn)n鋼以成本優(yōu)勢成為研究熱點。例如,F(xiàn)e-Mn-P-C系高錳無磁鋼通過添加Fe₃P粉和石墨粉,采用壓制燒結(jié)工藝制備。當(dāng)Fe₃P添加量為3%時,燒結(jié)件硬度達(dá)HRB 95,但呈現(xiàn)強(qiáng)磁特性;而添加0.3%石墨時,密度超7.30 g/cm3,且保持無磁性。這一研究揭示了磷、碳含量對組織與性能的雙重影響:Fe₃P促進(jìn)致密化但過量會導(dǎo)致磁性增強(qiáng),石墨則通過碳化物形成優(yōu)化力學(xué)性能。
在性能優(yōu)化方面,合金化與熱處理工藝的協(xié)同作用顯著。以316L奧氏體不銹鋼為例,其含鎳10-14%、鉻16-18%,并添加2-3%鉬,在海洋環(huán)境中表現(xiàn)出優(yōu)異的耐蝕性。通過固溶處理(1050℃×1h水冷)及時效處理(750℃×8h空冷),可進(jìn)一步細(xì)化晶粒,提升抗晶間腐蝕能力。此外,TWZ系列無磁鋼通過添加Cr、Mo元素,鹽霧腐蝕速率≤0.01mm/年,適用于港口機(jī)械等潮濕環(huán)境。


