超高锰钢国内外产品技术应用情况分析

第一节 超高锰钢国内技术应用情况分析

一、国内技术应用成熟度分析

随着现代工业的发展，在冶金、矿山等行业不断出现大型设备，如采矿、破碎、挖掘设备等，其抗磨配件重达几吨到几十吨，有效厚度均在100mm以上，传统高锰钢难以满足应用需求。高锰钢在低冲击载荷或低应力下，达不到加工硬化程度，高锰钢的耐磨性得不到较好的发挥。因此，人们在对高锰钢中加入微量元素方面做了大量的研究，以寻求进一步提高高锰钢的力学性能、加工硬化能力及耐磨性。近年在传统高锰钢中增加锰含量而出现了超高锰钢。目前超高锰钢在我国的应用仍处于初期阶段，还不算成熟。

二、2008-2010年国内技术最新应用情况

郑州鼎盛工程技术有限公司在长期的耐磨材料研究过程中，通过大量的试验发现，提高高锰钢性能的方法，目前常用的有以下几种：

1、从高锰钢的成分入手，采用提高Mn、Ni、Mo、C等合金元素的含量，使高锰钢性能有较大提高，但由于这些合金元素的金属价格持续走高，会使高锰钢成本增加，市场竞争力下降。

2、从铸造工艺上入手，采用消失模、挤压铸造等铸造新工艺生产高锰钢铸件，有效地提高了铸件的精度和解决冒口部位的缩松问题。

3、从改进热处理工艺入手，主要有余热热处理、水韧处理工艺的改进等，有效的降低了能耗和使工件实用性能得到一定的改善。

4、提高高锰钢加工硬化性能，如采用爆炸法对产品进行与加工硬化，有效提高了产品使用的初始硬度，但这种方法的稳定性仍不够理想。

5、通过调整组成成分，重点解决高锰钢初始硬度低、奥氏体晶粒粗大、热处理淬透性差和淬火时的开裂难题，以提高高锰钢的淬透性、抗蠕性和耐磨性。

第二节 超高锰钢国外技术应用情况分析

一、国外技术应用成熟度分析

随着现代工业的发展，在冶金、矿山等行业不断出现大型设备，如采矿、破碎、挖掘设备等，其抗磨配件重达几吨到几十吨，有效厚度均在100mm以上，传统高锰钢难以满足应用需求。高锰钢在低冲击载荷或低应力下，达不到加工硬化程度，高锰钢的耐磨性得不到较好的发挥。因此，人们在对高锰钢中加入微量元素方面做了大量的研究，以寻求进一步提高高锰钢的力学性能、加工硬化能力及耐磨性。近年在传统高锰钢中增加锰含量而出现了超高锰钢。目前超高锰钢在我国的应用仍处于初期阶段，还不算成熟。

二、国外主要国家技术应用现状

（一）美国

美国奥氏体锰钢铸件化学成分（%）

北美市场是目前最大最成熟的超高锰钢地区，其中主要集中在美国市场，像其它各行业一样，美国市场永远呈需求量巨大，价格竞争激烈，客户忠诚度偏低的市场。美国本土的超高锰钢巨头占据了市场主角，令后来者难以望其项背。当然，近几年，随着亚洲超高锰钢产品的进入，价格竞争得越来越厉害，导致所有大的品牌都拉低价格。为了占有更多的市场份额，很多大的公司采取横向收购以高速扩大销售渠道。

（二）日本

日本高锰钢铸件化学成分(%）

日本在超高锰钢方面起步较早，凭借日本国内先进的技术实力，超高锰钢取得了长足进步，产品多用于出口东南亚、欧洲和美国。日本曾是超高锰钢的生产大国之一。目前，日本在这一领域的地位依然重要，但由于国内市场需求下降以及国内劳动成本过高，从业人数大减。目前许多超高锰钢制造公司纷纷向劳动力成本低的国家迁移，如中国及泰国、马来西亚、印度尼西亚、菲律宾等，并加快向国外的出口。

（三）欧盟

来自MaxPlanck和德国钢铁协会的科学家发明了一种能同时满足以上要求的未来钢铁。该种钢通过调整成分，锰含量为15％~30％，抗拉强度为600~1100MPa，断后伸长率高达80％。通过适当的热处理，该种钢在室温下具有孪晶诱导塑性效应，因而称为TWIP钢。在发生撞击时，这种被称为TWIP钢的材料会发生变形，钢铁的每一个部分都会发生延长，然后将剩余的能量传递到周围部分中，这些部分也会发生变形。因此，通过将能量分散到整个表面，撞击的动能可以更有效地被吸收，从而保证乘客安全。在以后的数年内，这种TWIP钢铁将被应用到汽车的缓冲器和侧门上，这是撞击过程中汽车上最脆弱的部分。TWIP钢的发明，充分证明了钢铁仍然有很大的发展空间。

第三节 超高锰钢国内外技术应用对比评价

国外对于超高锰钢的研发具有很久的历史，产品发展很快，品种较多。

外国超高锰钢公司都具有一个完善的生产、销售和售后服务体系，而且有长远的发展战略。他们具有发挥公司内部技术力量的机制，而且拥有良好的运作体系，这些体系充分利用了其国内大专院校，甚至国外人力资源，协作研究新工艺、开发新产品、探索新路线、进行生产和科技创新。此外，还有政府出资和行业性共同研究的开发计划，这些表明国外超高锰钢企业已经形成了一个完善的生产、研究创新的大型综合体。

外国超高锰钢公司都千方百计使生产合理化，力求降低成本。生产中抓住影响产品质量和成本的关键因素来提高竞争力。外国公司将科技创新、开发有自主知识产权的产品作为可持续发展和保持竞争力的一个重要因素。外国公司在科研开发方面的投入是充分的。