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高锰钢在强冲击磨料磨损条件下,有优异的抗磨性能,故常用于矿山、同城建材、同城火电等机械设备中,制作耐磨件。在低冲击工况条件下,因加工硬化效果不明显,高锰钢不能发挥材料的特性。 中国常用的高锰钢的牌号及其适用范围是:ZGMn13—1(C 1.10%~1.50%)用于低冲击件,ZGMn13—2(C1.00%~1.40%)用于普通件,ZGMn13—3(C0.90%~1.30%)用于复杂件,ZGMn13-4(C0.90%~1.20%)用于高冲击件。以上4种牌号钢的锰含量均为11.0%~14.0%。 在冲击载荷作用的冷变形过程中,由于位错密度大量增加,位错的交割、同城位错的塞积及位错和溶质原子的交互作用使钢得到强化。这是加工硬化的重要原因。另一个重要原因则是高锰奥氏体的层错能低,形变时容易出现堆垛层错,从而为ε马氏体的形成和形变孪晶的产生创造了条件。高锰钢板
常规成分的高锰钢的形变硬化层中常可以看到高密度位错、同城位错塞积和缠结。ε马氏体和形变孪晶的出现使钢难以变形,尤其是后者的作用更大。上述各种因素都使高锰钢的硬化层得到很高程度的强化,硬度大幅度提高。 高锰钢极易加工硬化,因而很难加工,绝大多数是铸件,极少量用锻压方法加工。高锰钢的铸造性能较好。钢的熔点低(约为14()()℃),钢的液、同城固相线温度间隔较小,(约为50℃),钢的导热性低,因此钢水流动性好,易于浇注成型。高锰钢的线膨胀系数为纯铁的1.5倍,为碳素钢的2倍,故铸造时体积收缩和线收缩率均较大,容易出现应力和裂纹。
为提高高锰钢的性能进行过很多合金化、同城微合金化、同城碳锰含量调整和沉淀强化处理等方面的研究,并在生产实践中得到应用。介稳奥氏体锰钢的出现则可较局gao大幅度降低钢中碳、同城锰含量并使钢的形变强化速度提高,可适用于高和中低冲击载荷的工况条件,这是高锰钢板的新发展。
高锰钢板随着冷轧变形量增加,Mn13的强度、表面硬度及屈强比都明显增加。《高高steel》当变形量由0增加至38.3%时,钢的抗拉强度、表面硬度(HB)值和屈强比分别由1 030 MPa,305和0.50提高至1 450 MPa,460和0.79,同时伸长率由28%降至2.5%。Mn13加工硬化过程中,没有发生马氏体转变,形变孪晶的数量和位错密度增加,大量的形变孪晶、高密度位错是Mn13钢产生加工硬化的主要原因。对低碳钢进行冷轧变形,研究退火温度与退火时间对不同冷轧变形量低碳钢微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着冷轧变形量的增加,低碳钢的屈服强度和抗拉强度升高,伸长率降低。在相同退火制度下,随着变形量的增加,低碳钢的伸长率先增加后降低。
必须注意的是高锰耐磨钢必须有剧烈的冲击或较大压力时,才能使表面产生加工硬化,使其显示出其高的耐磨性,不然高锰耐磨钢是不耐磨的。 国外耐磨机械的衬板、护板早已淘汰铸件,而采用高锰耐磨钢Mn13轧制钢板。高锰耐磨钢Mn13轧制钢板以其优良的耐磨性能,广泛用于抛丸机、球磨机、粉碎机等易被强冲击磨损的部位,已在造船、汽车、机械、发电、水泥、矿山、煤炭等外资、合资企业中高端用户中得到广泛应用,已成为新一代耐磨钢选材的必然发展趋势。高锰钢板