高錳鋼分類及簡介

1、一、高錳鋼分類及簡介1、高錳鋼的來源1882年第一次獲得奧氏體組織的高錳鋼，1883年英國人哈德菲爾德(RAHadfield)取得了高錳鋼專利。高錳鋼依其用途的不同可分為兩大類：2、耐磨鋼這類鋼含錳10％～15％，碳含量較高，一般為0.90％～1.50％，大部分在10％以上。其化學(xué)成分為(％)：C090～150Mn10.0～150Si030～1.0S≤0.05P≤0.10這類高錳鋼的用量最多，常用來制作挖掘機(jī)的鏟齒、圓錐式破碎機(jī)的軋面壁

2、和破碎壁、顎式破碎機(jī)岔板、球磨機(jī)襯板、鐵路轍岔、板錘、錘頭等。上述成分的高錳鋼的鑄態(tài)組織通常是由奧氏體、碳化物和珠光體所組成，有時(shí)還含有少量的磷共晶。碳化物數(shù)量多時(shí)，常在晶界上呈網(wǎng)狀出現(xiàn)。因此鑄態(tài)組織的高錳鋼很脆，無法使用，需要進(jìn)行固溶處理。通常使用的熱處理方法是固溶處理，即將鋼加熱到1050～1100℃，保溫消除鑄態(tài)組織，得到單相奧氏體組織，然后水淬，使此種組織保持到常溫。熱處理后鋼的強(qiáng)度、塑性和韌性均大幅度提高，所以此種熱處理方法也

3、常稱為水韌處理。熱處理后力學(xué)性能為：σb615～1275MPaσ0.2340～470MPaζ15％～85％ψ15％～45％aKl96～294J／cm2HBl80～225高錳鋼經(jīng)過固溶處理后還會(huì)有少量的碳化物未溶解，當(dāng)其數(shù)量較少符合檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，仍可使用。奧氏體組織的高錳鋼受到?jīng)_擊載荷時(shí)，金屬表面發(fā)生塑性變形。形變強(qiáng)化的結(jié)果，在變形層內(nèi)有明顯的加工硬化現(xiàn)象，表層硬度大幅度提高。低沖擊載荷時(shí)，可以達(dá)到HB300～400，高沖擊載荷時(shí)，可以達(dá)到

4、HB500～800。隨沖擊載荷的不同，表面硬化層深度可達(dá)10～20mm。高硬度的硬化層可以抵抗沖擊磨料磨損。高錳鋼在強(qiáng)沖擊磨料磨損條件下，有優(yōu)異的抗磨性能，故常用于礦山、建材、火電等機(jī)械設(shè)備中，制作耐磨件。在低沖擊工況條件下，因加工硬化效果不明顯，高錳鋼不能發(fā)揮材料的特性。中國常用的高錳鋼的牌號(hào)及其適用范圍是：ZGMn13—1(C1.10％～1.50％)用于低沖擊件，ZGMn13—2(C1.00％～1.40％)用于普通件，ZGMn13—

5、3(C0.90％～1.30％)用于復(fù)雜件，ZGMn134(C0.90％~1.20％)用于高沖擊件。以上4種牌號(hào)鋼的錳含量均為11.0％～14.0％。在沖擊載荷作用的冷變形過程中，由于位錯(cuò)密度大量增加，位錯(cuò)的交割、位錯(cuò)的塞積及位錯(cuò)和溶質(zhì)原子的交互作用使鋼得到強(qiáng)化。這是加工硬化的重入爐材料是由化學(xué)成分決定的。主要爐料是優(yōu)質(zhì)碳素鋼（或鋼錠）、高碳錳鐵、中碳錳鐵、高碳鉻鐵及高錳鋼回爐料。這里特別提醒的是由人認(rèn)為只要化學(xué)成分合適，就可以多用回爐料

6、。這個(gè)人士是有害的。某些廠之所以產(chǎn)品質(zhì)量不佳，皆出于此。不僅高錳鋼、超高錳鋼，凡是金屬鑄件，絕不可以過多的使用回爐料，回爐料不應(yīng)超過25％。那么，回爐料過剩該如何？只要把廢品降到最低，回爐料就不會(huì)過剩。3、熔煉這里著重講加料順序，無論用中頻爐，還是電弧爐熔煉，總是先熔煉碳素鋼，而各類錳鐵和其他貴重合金材料，要分多次，每次少量入爐，貴重元素在最后加入，以減少燒損。料塊應(yīng)盡量小些，以50－80mm為宜。熔清后，爐溫達(dá)到1580－1600℃時(shí)

7、，要脫氧、脫氫、脫氮，可用鋁絲，也可用SiCa合金或SiC等材料。將脫氧劑一定壓到爐內(nèi)深處。金屬液面此時(shí)用覆蓋劑蓋嚴(yán)，隔斷外界空氣。還要鎮(zhèn)靜一段時(shí)間，使氧化物、夾雜物有充足時(shí)間上浮。然而，不少企業(yè)，只將鋁絲甚至鋁屑，撒再金屬液面上，又不加覆蓋，豈不白白浪費(fèi)！在此期間，及時(shí)用中碳錳鐵來調(diào)整錳與碳的含量。鋼液出爐前，將澆包烘烤到400℃以上是十分必要的。在出爐期間用VFe、TiFe、稀土等多種微量元素做變質(zhì)處理，是使一次結(jié)晶細(xì)化的必要手段，

8、它對(duì)產(chǎn)品性能影響是至關(guān)重要的。4、爐料與造型材料要延長爐令，當(dāng)分清鋼種與爐襯的屬性。錳鋼屬堿性，爐襯當(dāng)然選用鎂質(zhì)材料。搗打爐襯要輪番周而復(fù)始換位操作。添加爐襯材料不可過厚，每次80厘米左右為宜，搗畢要低溫長時(shí)間烘烤。如提高生產(chǎn)效率，筆者建議采用成型坩堝（沈陽力得廠和恒豐廠均又成品出售），從拆爐搗裝成，不用1小時(shí)，即可投入生產(chǎn)，同時(shí)成型坩堝對(duì)防穿爐大裨益。當(dāng)然，爐令的長短與操作者大又關(guān)系。不少操作者像擲鉛球的運(yùn)動(dòng)員一樣，把爐料從三四米之外

9、投入爐內(nèi)，既不安全又傷爐令，應(yīng)將爐料置于爐口旁預(yù)熱，然后用夾子慢慢地將爐料順爐料置于爐口旁預(yù)熱，然后用夾子慢慢地將爐料順爐壁放入。造型材料和涂料也應(yīng)與金屬液屬性相一致，或者用中興材料（如鉻鐵礦砂、棕剛玉等）。若想獲得一次結(jié)晶細(xì)化的集體，采用蓄熱量大的鉻鐵礦砂是正確的，尤其是消失模生產(chǎn)廠，用它將克服散熱慢的缺點(diǎn)。5、鑄造工藝設(shè)計(jì)錳鋼的特點(diǎn)是凝固收縮大，散熱性差，據(jù)此，在工藝設(shè)計(jì)中鑄造收縮率取2.5％－2.7％，鑄件越長大、越應(yīng)取上限。型砂