专业性
责任心
高效率
科学性
全面性
第一节 超高锰钢产品定义
超高锰钢是近年来在普通高锰钢的基础上发展起来的一个新钢种。它是在Mn含量增加到14%~18%的同时加入1%~3%的Cr和适量的Ti、V、Mo等合金强化元素的超高锰合金钢超高锰钢具有比Mn13钢高得多的屈服强度和铸态硬度显著地提高了材料的抗变形能力使其具有更好的冲击加工硬化性能和抗冲击抗冲刷磨损性能。
第二节 超高锰钢产品特性、分类
高锰钢按照国家标准分为5个牌号,主要区别是碳的含量,其范围是0.75%-1.45%。受冲击大,碳含量低。锰含量在11.0%-14.0%之间,一般不应低于13%。超高锰钢尚无国标,但锰含量应大于18%。硅含量的高低,对冲击韧度影响较大,故应取下限,以不大于0.5%为宜。低磷低硫是最基本的要求,由于高的锰含量自然起到脱硫作用,故降磷是最要紧的,设法使磷低于0.07%。铬是提高抗磨性的,一般在2.0%左右。
超高锰钢化学成分及机械性能
| 化学成份(%) | 机械性能 | 金相组织 | |||||
| C | Mn | Cr | Mo | Si | 硬度 | 冲击韧性 | |
| 0.9-1.2 | 16-19 | 2月3日 | 0.2-0.5 | <0.8 | HB240 | 176J/cm2 | 全奥氏体 |
第三节 超高锰钢产品应用现状
高锰钢作为耐磨材料,在抵抗强冲击或大压力作用下的磨料磨损或凿削磨损方面,其耐磨性是其他材料所无法比拟的。因而长期以来广泛应用于冶金、矿山、建材、铁路、电力和煤炭等枧械装备中。但对予厚大断面工件,刚猛钢水热处理后内部常出现大块碳化物而严重降低其使用性能;低温条件下常出现脆断现象。近来,为了进一步提高高锰钢的加工硬化能力,改善其在低温条件下的使用性能,人们在现有高锰钢的基础上通过适当提高锰含量并加入适量合金元素,研制出了超高锰钢,并已在矿山、水泥等行业的玻碎机上使用,取得了良好效果。
第四节 超高锰钢产品发展历程
自1882年英国人发明了耐磨高锰钢(又称Hadfield钢),高锰钢的使用已有一百多年的历史,成为传统的耐磨材料,得到广泛应用。高锰钢铸态组织为奥氏体及碳化物,经1000℃左右加热水韧处理时,碳化物全部或大部分溶解于奥氏体中,得到单相奥氏体或奥氏体加少量碳化物的组织,因此具有良好的塑性和韧性,裂纹扩展速率很低,使用安全可靠。高锰钢最大的特点是使用过程中,在较大的冲击载荷或接触应力作用下,其表层迅速产生加工硬化并形成马氏体及e相沿晶面滑移,表面硬度急剧升高,而内部奥氏体仍保持着良好的韧性。因此水韧处理后的高锰钢铸件具有良好的耐磨性,同时能承受较大的冲击载荷而不破裂。高锰钢作为耐磨材料,在抵抗强冲击、大压力作用下的磨料磨损或凿削磨损方面,其耐磨性是其他材料所无法比拟的。高锰钢的这一特殊性能使其长期广泛应用于冶金、矿山、建材、铁路、电力、煤炭等机械装备中¨。但在使用实践中发现,高锰钢的耐磨性是有条件的,只有在冲击大、应力高、磨料硬的情况下,高锰钢的高耐磨性才得到体现。同时由于高锰钢的屈服强度低、初次使用时易于变形,而造成较大的磨损。因此,提高高锰钢的屈服强度,降低初次使用时的变形量,将可以进一步提高高锰钢耐磨性。