超高锰钢锤头的研究与应用
高锰钢焊接复合锤头的研制
高锰钢焊接复合锤头的研制1 焊接复合锤头的设计思路1．1 焊接复合锤头的设计原则图1为PCKW-1618可逆反击式破碎机锤头的示意图。
由图可见，该型破碎机的工作原理实际上与通常带轴孔的锤式破碎机是一样的。
鉴于PCKW-1618可逆反击式破碎机锤头转速高，运行过程中受到的冲击力大，而目前采用单一耐磨材料制成的锤头和采用常规铸造工艺生产的复合锤头都难以满足要求，所以，新型PCKW 一1618可逆反击式破碎机锤头决定采用焊接复合的方法。
其基本思路是在单一具有高韧性材质锤头的打击部位通过焊接硬质合金材料来显著提高锤头的耐磨性能，这样既可以保证锤头的完整性、韧性和安全性，又能够充分发挥硬质合金优异的抗磨性能。
在这样的设计思想指导下，要求制作锤头的材料不但应具有高韧性、一定的抗磨性，而且应具有良好的焊接性能，以避免在锤头使用过程中出现锤柄断裂、掉头和打击部位硬质合金脱落现像的发生。
1．2 焊接复合锤头基体材质的选择根据焊接复合锤头的设计思路，中低碳钢、中低碳低合金高强度钢和高锰钢都有可能成为复合锤头的基体材料。
其中，中低碳钢和中低碳低合金高强度钢具有韧性好、焊接性能优良等优点，但是，它们的不足之处是耐磨性差和铸造性能较差。
如果选用它们作为PCKW一1618可逆反击式破碎机锤头的基体材质有可能在锤头的使用过程中由于激烈摩擦出现锤柄部位首先被磨损而导致断裂和掉头现象的发生，所以，中低碳钢和中低碳低合金高强度钢作为PCKW-1618可逆反击式破碎机锤柄的材质是不合适的；高锰钢Mn13具有韧性高、耐磨性能优良和铸造性能良好等特点，是制作PCKW-1618可逆反击式破碎机锤头比较理想的材质。
倘若对高锰钢Mn13进行改性处理或合金化处理，则其耐磨性会进一步有所改善。
所以，选择改性高锰钢Mn13Cr2RETi作为焊接复合锤头的材质是合适的，并且改性高锰钢Mn13Cr2RETi的生产成本相对较低；超高锰钢l8Cr2MoRE虽然耐磨性能优于改性高锰钢Mn13Cr2RETi，但其生产成本较高，．故不适合作为焊接复合锤头的材质。
高锰钢锤头铸造工艺及工装毕业设计说明书
目录摘要 (4)绪论 (6)第一章高锰钢锤头的铸造工艺方案的确定 (7)1.1 高锰钢锤头的铸造工艺性分析 (7)1.1.1 设计任务 (7)1.2 造型材料的选择 (7)1.3 造型和造芯方法的选择 (8)1.4 分型面和浇注位置的选择 (8)1.4.1 分型面的选择 (8)1.4.2 浇注位置的确定 (8)1.4.3 铸件在砂箱中的排列 (9)第二章高锰钢锤头工艺设计 (10)2.1 高锰钢锤头工艺参数的选择 (10)2.1.1 机械加工余量 (10)2.1.2 拔模斜度 (10)2.1.3 铸造收缩率 (10)2.2 砂芯的设计 (10)2.2.1 砂芯的固定 (10)2.2.2 芯头的尺寸和间隙 (10)2.2.3 芯骨的设计 (11)2.3 浇注系统的设计 (11)2.3.1 浇注系统类型的选择 (11)2.3.2 浇注系统各部分尺寸的计算 (11)2.3.3 浇口杯尺寸的设计 (12)2.4 冒口的设计 (13)2.4.1 模数的计算 (13)2.4.2 冒口位置的确定 (13)2.5 冷铁的设计 (14)2.5.1 冷铁的作用 (14)2.5.2 冷铁位置的确定 (15)2.5.3 冷铁尺寸的确定 (15)第三章模拟分析 (15)3.1 分析系统 (15)3.2 设计方案模拟分析结果 (15)第四章铸造工艺装备设计 (16)4.1 摸样的设计 (16)4.1.1 模样材料的选择 (16)4.1.2 模样尺寸的计算 (16)4.1.3 模样壁厚及加强肋 (17)4.2 模板的设计 (18)4.2.1 模板的类型和材料 (18)4.2.2 造型机的选用 (18)4.2.3 确定模板尺寸 (18)4.2.4 模底板的壁厚和加强肋 (18)4.2.5 模底板与砂箱的定位装置 (19)4.2.6 模底板的搬运结构 (21)4.2.7 模底板在造型机上的安装结构 (22)4.2.8 模样与模底板的装配 (22)4.3 热芯盒的设计 (24)4.3.1 热芯盒的材料 (25)4.3.2 芯盒内腔尺寸的计算 (25)4.3.3 热芯盒结构设计 (25)4.3.4 加热装置的设计 (26)4.3.5 芯盒结构图 (27)4.4 砂箱的设计 (28)4.4.1 砂箱的选择 (28)4.4.3 箱壁截面尺寸和尺寸 (28)4.4.4 砂箱侧壁加强肋的布置形式和尺寸 (28)4.4.5箱带的布置形式、结构和尺寸 (29)4.4.6 砂箱调运部分的结构和尺寸 (30)4.4.7 砂箱定位部分的结构和尺寸 (30)4.4.8 砂箱合箱夹紧部分的结构和尺寸 (31)第五章铸件热处理工艺 (31)5.1 水韧处理工艺 (31)5.1.1 加热速度 (32)5.1.2 水韧处理温度 (32)5.1.3 保温时间 (32)5.1.4 水韧处理中的冷却 (32)第六章编制工艺卡 (32)总结与体会 (34)致谢 (35)参考文献 (36)摘要高锰钢锤头是破碎物料的重要部件，需要较高的耐磨性和抗冲击能力。
锤头用耐磨铸钢30Cr Ni Mo Re的研制与应用
锤头用耐磨铸钢30Cr Ni Mo Re的研制与应用摘要：在物料这一特定环境下，研究如何提高锤头的寿命，降低金属材料消耗，减轻现场频繁更换锤头，增加生产，有着非常现实的意义关键词：锤头耐磨前言：齿板冲击式细碎机主要用于流化床锅炉燃料自备系统中煤及石灰石的细破碎，而锤头是其中的重要部件。
在火电行业中用ZGMn13锤头，现场运行中只能运行100多个小时。
因此，在物料这一特定环境下，研究如何提高锤头的寿命，降低金属材料消耗，减轻现场频繁更换锤头。
增加生产，有着非常现实的意义。
ZGMn13锤头甚至和低碳钢锤头破碎量差不多。
对高锰钢残体进行解剖，使用面的硬度只有HB186-222。
切片检查只在靠使用面发现个别晶粒产生滑移，大部分与基体组织一致。
可以认为。
在破碎煤及石灰石的过程中，锤头基本上不产生加工硬化。
是属于小能量多冲击的凿削磨粒磨损。
高锰钢显示不少其长处。
基于这一思想。
我们研制了一种起始硬度高的抗磨损、高强度、高韧性30Cr Ni MORC新耐磨钢。
1、实验内容（1）钢的化学成份。
30Cr Ni MOR。
钢成份设计。
镍在结构钢中是提高淬透性提高钢的韧性。
镍与铬配合使用，对淬透性作用极强，远远超过两种元素单独加入时的作用。
但铬镍钢的重要缺点是对回火脆性十分敏感，加入铂可以克服这一缺点。
在合金铸钢中加入一定量的稀土能细化钢的组织净化晶界，改善夹杂物，从而提高钢的冲击韧性和提高铸造性能。
铬镍铂稀土钢与其它钢相比是一种高淬透性、高强度、高韧性的耐磨材料。
钢的化学成份见表一。
（2）不同热处理状态下的性能见表二。
（3）回火温度和硬度的关系。
见图1。
（4）30Cr Ni MoRe的淬透性能很好。
80×60的锤头截面基本淬透。
（5）试制过程。
冶炼：在5吨电弧炉采用氧化法冶炼。
氧化温度≥1550℃，脱碳量≥0.30%。
脱碳速度≥0.01%/分。
终点碳0.20-0.27%.扒渣P≤0.01%.出钢前插铝1.0kg/吨，出钢时，随钢流加1#合金。
高锰钢锤头资料
高锰钢锤头资料该耐磨锤头系本公司采用老材料新配方、新工艺生产的合金化高锰钢耐磨锤头、质量可靠，耐磨性为传统高锰钢的三倍，该产品广泛应用于国内新干法水泥生产线所配套的大型石灰石破碎机。
深度用户好评，为用户增效显著。
Mn13, Mn13Cr2 和Mn18Cr2. 适用于大、中型破碎机齿板、轧臼壁、破碎壁和大型挖掘机斗齿等强冲击工况。
也可做球磨机、半自磨机、自磨机衬板。
现高锰钢耐磨锤头是一个新产品，最终产品比较成功。
随着耐磨材料的不断发展，高锰钢已渐渐不适合现代铸造业的发展。
被铬钼合金钢、高铬铸铁和镍硬铸铁代替。
但是高锰钢的高韧性特点是其他耐磨材料无法比拟的如何提高破碎机锤头的耐磨寿命1、引言锤式破碎机是冶金、矿山、建材和电力等行业常用的破碎设备。
锤头是其中主要的易磨损件，目前主要用高锰钢制作。
但其抗磨性差，使用寿命短，需要频繁更换，不仅浪费材料，而且影响正常工作。
因此，提高锤头的寿命成为亟待解决的问题。
2、锤式破碎机的工作原理及锤头失效分析(1)锤式破碎机的工作原理物料从喂料口落下进人破碎腔，与高速旋转的锤头相撞击，被破碎的物料以很高的速度撞击在有一定间隙的蓖条上，粒度较大的物料经过反复破碎，破碎后符合要求的细小物料通过蓖条缝排除。
(2)锤头失效分析锤头在工作期间，除受到撞击外，还受到物料的冲刷，这样长期反复使用，锤头的工作面就会受到破坏，使表面形状发生变化，如果用在可逆式破碎机上，锤头两侧的棱角就都会被磨成光滑的圆弧面，如图2所示。
锤头在工作初期表面形状未发生改变时，锤头主要受到撞击磨损，物料以正向力撞击金属表面产生塑性变形和撞击坑。
当锤头的工作面磨成圆弧后，此时其表面受力发生了变化，原来锤头锤面受力F，现在作用在磨损面上的力F可分解为2个分力，一个是垂直于锤面的法向力Fr=Fsina，一个是平行于锤面的切向力Fq=Fcosa。
前者对锤头产生撞击作用，后者对锤面造成切削、冲刷。
二者的大小取决于冲击角a。
关于高锰钢性能的研究
Ａｇａｉｎｓｔ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｎｙ １１１ｉｌｌ ｌｉｎｅｒ ｓｈｏｒｔ ｃｙｃｌｅ，ｏｆｔｅｎ ｂｒｏｋｅｎ， ｓｕｃｈ ａｓ ｐｉｐｅ ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｉ ｕｓｅｄ ｔｏ Ｍｉｎｎｉｅ ｒｅ－ｈｉｇｈ ｍａｎｇａｎｅｓｅ ｓｔｅｅｌ
高锰钢适宜的工况是加工硬化值大于ＨＲＣ５４的高应力（或高冲击 功）下的磨料磨损。在加工硬化值小于ＨＲｃ４５、高锰钢没有其他优化措 施的情况下应选低合金钢作为易磨损件。
针对我公司磨机衬板使用周期短，经常出现断裂、缩孔等铸造问题， 用铌对高锰钢进行再合金化，可以提高其耐磨性，在熔炼后采用吹氮气 的办法，细化组织、改善铸造质量。
ｅ马氏体出现“…。冲击载荷作用小时。其加工硬化速度快，可迅速形 成高硬度的稳定的硬化层，抗冲击磨料磨损的能力大幅度提高。美国 Ｃｌｉｍａｘ公司研制的奥氏体中锰钢，开辟了一条发挥奥氏体锰钢潜力的 新途径。
２
（Ｃ）既提高Ｍｎ含量，又提高ｃ的含量 超高锰钢是在普通高锰钢成分的基础上通过提高碳锰含量发展而 来的。它既具有高的加工硬化速率，又保持了高韧性的奥氏体组织，在
ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｐｈａｓｅ，ｔｏ ｐｒｅｖｅｎｔ ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ ｍｏｖｅｍｅｎｔ，ｔｈｅｒｅｂｙ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｔｈｅ ｍａｔｒｉｘ．
Ａｕｓｔｅｎｉｔｉｅ ａｎｄ ｉｔ ｄｉｆｆｕｓｅｓ ｔｈｅ ｇｌｏｂｕｌａｒ ｃａｒｂｉｄｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ， ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｇｒａｉｎ ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ，ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｈｏｅ ｏｆ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ ａｎｄ
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高锰钢用途
高锰钢用途
高锰钢是一种具有高硬度、高耐磨性和高韧性的特种钢材。
由于其优异的性能，高锰钢在工业领域被广泛应用。
1. 制造耐磨零件
高锰钢具有极高的硬度和耐磨性，可以用于制造各种耐磨零件。
例如，高锰钢可以用于制造矿山机械、水泥机械、港口机械、冶金设备等重型机械的耐磨零件，如破碎机齿板、球磨机衬板、磨损板、搅拌机叶片等。
此外，高锰钢还可以用于制造钢铁、煤炭、电力等行业的耐磨零件，如轴承、轮毂、齿轮等。
2. 制造切削工具
高锰钢具有高硬度和高韧性，可以用于制造高速切削工具。
例如，高锰钢可以用于制造钻头、铣刀、刨刀、滚花刀、切削刀等，广泛应用于机械加工行业。
3. 制造防弹材料
高锰钢的硬度和韧性可以抵抗高速撞击，因此可以用于制造防弹材料。
例如，高锰钢可以用于制造防弹板、防弹衣等，广泛应用于军事和安全领域。
4. 制造化工设备
高锰钢具有优异的耐蚀性和耐高温性，可以用于制造化工设备。
例如，高锰钢可以用于制造反应釜、蒸馏塔、换热器等，在石油化工、
化学工程等领域得到广泛应用。
5. 制造船舶和海洋工程设备
高锰钢具有极高的耐磨性和耐蚀性，可以用于制造船舶和海洋工程设备。
例如，高锰钢可以用于制造船舶的螺旋桨、舵轮、锚链等，也可以用于制造海上石油钻井平台、海洋风电设备等。
高锰钢是一种非常优秀的特种钢材，具有广泛的用途。
随着科技的不断进步，高锰钢在各个领域的应用将会越来越广泛。
高锰钢焊接复合锤头的研制
收稿日期： !""#$"%$&’ ； ( ( 修订日期： !""#$&!$)" 作者简介： 郭长庆 （ &*#!$( ） ， 内蒙古包头市人， 教授+ 主要从事特种金 属材料研究+ !"#$%： ,-./0123,453,6 &!#+ 0.7
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( ( JEKL$&#&% 可逆反击式破碎机是上海路桥新研 制成功的一 种 主 要 用 于 矿 物 原 料， 如： 炼 焦 用 煤、 石 膏、 石灰石、 铁 矿 石、 白云石矿和花岗岩等细碎的高 效破碎机
［&］
如此， 超高锰钢 ;3&%E<!;.AD 锤头的使用寿命也不 够理想， 例如， 在包头某白云石矿破碎白云石时， 超高 锰钢 ;3&%E<!;.AD 锤头的连续使用寿命仅在 &" 天 左右， 而改性高锰钢 ;3&)E<!ADC5 锤头的连续使用寿 不仅严重地影 命只有 I 天左右。由于锤头更换频繁， 响破碎机的正常运行， 而且也增大了工人的劳动强度 和细碎矿石原料的生产成本。所以提高锤头的使用寿 命已成为 JEKL$&#&% 可逆反击式破碎机亟待解决的 一项关键技术问题。为此， 作者进行了一系列试验以 探索提高锤头使用寿命的方法。起初， 尝试了使用强、 的中碳稀土 韧性均较高和硬度也较高 （ I% Q M! FAE ） 贝氏体铸钢和中铬铸钢代替高锰钢， 但效果不理想。 锤头的耐磨性非但没有明显的提高， 反而由于中碳稀 土贝氏体铸钢或中铬铸钢韧性储备不足， 在使用过程 中出现了锤头碎裂的现象。后来又试验了高锰钢和高 铬铸 铁 复 合 锤 头， 即： 锤柄采用高韧性的高锰钢 ;3&)E<!ADC5， 锤头头部的打击部位采用高耐磨的高 铬铸铁 E<!";.!E-， 但试验仍以失败告终， 究其原因是 由于 JEKL$&#&% 可逆反击式破碎机锤头小， 使得高锰 钢和高铬铸铁可以复合的面积较小， 结果锤头的复合 强度低， 出现了掉头现象； 另外， JEKL$&#&% 可逆反击
高锰钢的研究与应用进展
·８６·
材料开发与应用
２００８年８月
（Ｃ）＝１．Ｏ％一１．２０％，ｔ￡，（Ｃｒ）＝２．Ｏ％一２．５％， ２
高锰钢成分设计新进展
近年来，有许多学者在高锰钢化学成分设计
训（Ｓｉ）＝Ｏ．８％。Ｃｒ的加入不仅可以形成碳化
物，还降低了奥氏体的稳定性。钢形变时有马氏 体出现，加工硬化速度快。可迅速形成高硬度的
稳定的硬化层。 第三，加入Ｍｏ、Ｎｉ等元素‘３Ｊ６．１７】，提高奥氏 方面做了大量工作，以寻求进一步提高高锰钢加 工硬化能力，扩大高锰钢的应用范围。对于耐磨
高锰钢这些改进主要包括以下几个方面。 第一，降低Ｃ、Ｍｎ含量并合金化，如奥氏体
中锰钢¨ＪＪｌ。美国Ｃｌｉｍａ）【公司研制的奥氏体中 锰钢，其化学成分为：埘（Ｃ）＝１．００％一１．８０％，ｔｃ， （Ｍｎ）＝６．Ｏ％～８．０％，ｔ‘『（Ｓｉ）＝Ｏ．３０％一 １．００％，似（Ｓ）＜０．０５％，埘（Ｐ）Ｓ＜Ｏ．０５％。该钢 经水韧处理后得到不稳定的奥氏体组织，在压缩 或冲击磨损条件下塑性变形诱发产生大量形变 诱发马氏体，从而迅速硬化。由于形变诱发马氏
的研制。例如，汽车用钢的主要欧洲供应商Ａｒ－
ｃｅｌｏｒ公司和ｎｙｓｓｅｎ
Ｋ１１ｌｐｐ
Ｓｔａｈｌ（Ｔｌ（ｓ）公司的研
发部门从２００５年开始共同研制了一系列的高锰
名为孪生诱发塑性（州ｎＩｌｉｎｇ
ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｌ晒ｔｉｃｉｔｙ，
’阿ＩＰ钢哺Ｊ，其典型成分为：Ｆｅ一２３Ｍｎ—Ｏ．６Ｃ．抗
第２３卷第４期
体的强化效果远高于高锰钢的层错孪晶强化，故 而中锰钢的耐磨性远高于高锰钢的。
第二，加入一种或几种碳化物形成元 素［１·１６’１ ８１，如Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｔｉ等，以提高钢的屈服 强度。一种亚稳奥氏体锰钢的开发就是在Ｍｎｌ３ 的基础上，适当降低碳锰含量，并加入一定含量
锰钢的主要用途
锰钢的主要用途锰钢是一种含有较高锰元素的钢铁材料，其主要用途广泛，下面将详细介绍锰钢的主要用途。
1. 机械制造领域：锰钢具有优异的机械性能和耐磨性，常用于制造工程机械、矿山机械、冶金设备等重型机械设备的关键零部件，如挖掘机铲斗、装载机铲刀、卸料机锤头等。
锰钢具有较高的强度和韧性，在重载工况下能够承受较大的冲击和振动，延长设备的使用寿命。
2. 铁路行业：由于铁路交通的高速化和重载化，对材料的强度和耐磨性提出了更高的要求。
锰钢在铁路行业中被广泛应用于制造铁路车轮、轨道、钢轨连接件等关键部件。
锰钢具有耐磨性好、强度高、韧性好等特点，能够有效提高铁路设备的使用寿命和运行安全性。
3. 矿山行业：矿山设备在恶劣的工作环境下，常受到高强度冲击和磨损，锰钢的耐磨性和抗冲击性能使其成为矿山行业中的理想材料。
锰钢可用于制造矿山车辆的车体、车厢、铲斗等部件，能够有效提高矿山设备的耐磨性和使用寿命。
4. 石油化工领域：石油化工装置常处于高温、高压、腐蚀等恶劣工作环境中，对材料的耐蚀性和耐高温性能提出了极高的要求。
锰钢具有较好的耐蚀性和耐高温性能，能够在恶劣的石油化工工作环境下保持良好的性能稳定性。
因此，锰钢在石油化工装置中被广泛应用于制造管道、容器、反应器等关键设备。
5. 冶金行业：冶金行业中常需要处理高温高压的金属熔炼和铸造工艺，对材料的耐热性和耐压性能提出了较高要求。
锰钢具有较好的耐热性和耐压性能，能够承受高温高压条件下的金属冶炼和铸造工艺。
锰钢常用于制造冶金炉体、炉门、喷嘴等关键部件，确保冶金工艺的正常进行。
6. 汽车制造领域：汽车制造对材料的轻量化和安全性能提出了较高要求。
锰钢具有较高的强度和韧性，能够在碰撞事故中吸收和分散能量，提供更好的安全性能。
同时，锰钢的轻量化特性也能够减轻汽车整车重量，提高燃油经济性。
因此，锰钢在汽车制造中被广泛应用于制造车身、底盘和安全气囊等关键部件。
锰钢作为一种具有优异性能的钢铁材料，其主要用途广泛涉及机械制造、铁路行业、矿山行业、石油化工领域、冶金行业和汽车制造等多个领域。
厚大高锰钢锤头的热处理
厚大高锰钢锤头的失效和铸造、热处理工艺1使用工况及要求:厚大高锰钢锤头使用工况是强烈冲击，要求有良好的耐磨性，硬度、冲击韧性匹配要好。
要求高的硬度，高冲击韧性，尤其冲击韧性要求更好。
2厚大高锰钢锤头的失效：2.1 耐磨材料选择不合理厚大高锰钢锤头一般用普通高锰钢、改性高锰钢、超高锰钢ZGMn13Cr2Mo,碳、铬应为中下限，加鉬抑制碳化物。
锤头选材不合理表现在化学成分的设计对锤头的耐冲击、耐磨不适应使用工况。
2.2锤头结构尺寸设计不合理厚大高锰钢锤头铸件加热时，碳化物溶解困难；厚大高锰钢锤头冷却时速度小，碳化物容易析出。
一般锤头设计的厚度最好不超过110mm,如果设计厚度超过110mm,达到130mm-150mm,铸造材质成分设计、铸造工艺、热处理工艺一定要针对控制。
2.3设计材料成分不合理碳含量：当碳化物数量多时，虽然可通过固溶处理消除，但不能保证金属微观组织的致密度。
碳化物和奥氏体由于比容的差别造成碳化物溶解后，在奥氏体中存在显微缺陷，因此，碳含量越高，碳化物数量越多，热处理后金属的致密度越差，韧性越低，厚大高锰钢锤头碳含量不能过高。
2.4铸造工艺不合理铸造工艺不合理，补缩不足，心部有明显缩孔、缩松和夹杂物，导致锤头在使用过程中断裂。
2.5热处理工艺不合理热处理工艺：2.5.1装炉水韧处理时把冒口去掉，以减少淬火重量，提高冷却速度。
锤头采用竖装，保证锤头间间隙200mm左右，便于加热均匀、加强冷却。
2.5.2装炉温度和升温速度：厚大高锰钢锤头装炉温度过高，加热速度过快，易产生很大的热应力，使铸件产生裂纹。
2.5.3奥氏体化温度和保温时间固溶处理奥氏体化温度和保温时间要保证碳化物分解、溶解和扩散。
奥氏体化温度不够高，时间不够长，碳化物未溶解，影响锤头的韧性。
奥氏体化温度过高，加热时间过长，会使铸件晶粒长大、脱碳、脱锰，影响力学性能、使用寿命。
奥氏体化温度和保温时间要求能保证：2.5.3.1碳化物充分溶解，获得均匀稳定的奥氏体组织2.5.3.2防止奥氏体晶粒长大，获得细的晶粒度2.5.3.3均匀钢中的化学成分厚大高锰钢锤头铸件加热时，碳化物溶解困难，须保证奥氏体化温度和保温时间足够。
改性高锰钢板锤和锤头的研制
维普资讯
所 以，我 们在 设 计改 性高 锰钢 板锤 和 锤头 的 化学 成
分时，有意识地加入了铬 （ ｒ、钼 （ ） ｃ） Ｍｏ 、钛 （ ） 、 钒 （ Ｖ）和稀土元 素，降低奥 氏体 的稳定 性，使 其基
体上 形 成 大量 微 小 的第 二 相 质 点 ， 阻止 位 错运 动 ， 从而 强化基 体 ， 并且 使其 在奥 氏体上 弥散 析 出球状
碳化物 ，净化 晶界，改善夹杂物的形态和分布，实 现综 合强 化 ，使 其具 有 高韧性 、高强 度 和 良好 的抗
磨 损性 能 。改 性 高锰 钢板 锤 和锤 头材 质元 素 的选 择
如下。
２１碳 （ ． Ｃ）含 量 的选 择
碳是 钢 中 影响 各种 性 能 的主导 元 素 ，在 一定 范 围 内， 随 着 碳含 量 的增 加 ，钢 的硬 度 、破 断 强度 、
维普资讯
２ ０ 年 第５ ０２ 期
Ｎｏ． ２ ０ ５ ｏ ２
《 世 纪 水 泥 导 报 新
Ｃ ｍｅ ｔ ｉｅｆ ｒ ｅ Ｅ ｏ ｈ ｅ ｎ ｄ ｗ ｐ ｃ Ｇｕ ｏ Ｎ
试 验 与研 究
中图分类号 ：Ｔ １２ １． 文献标识码 ：Ｂ 文章 编号 ：１ ８ ４ ３ ０２０— ２—２ Ｑ ７． １ ６ ６ ０ — ７（ ０） ０ １ ０ ０ ２ ５０ ０
开发研制了一种改性高锰钢板锤和锤头，经过近几 屈服强度和耐磨性能都增加。但是，当含碳量大于 年 的使 用 证 明，这 种 板锤 和锤 头 能够 有效 避 免上 述 １ ％时，使 韧 性 降低 ，并 出现粗 大 的沿 晶界 分布 的 ． ４ 问题 ，且 使用 寿命 和 抗磨 能力 与 以往 所使 用 的普 通 碳 化物 ，给 消除碳化 物的 固溶 处理 带来 困难 。因此， 碳 含量选择 为１ ％ 一１ ％。 ． １ ． ２ 高锰钢 产 品相 比，提 高了—倍 以上 。
铸态高锰钢锤头的工艺研究和改进
锤 头 是破 碎机 的关键 部件 ， 长期 以来 ， 其材 质 多 为 Ｚ Ｍｎ３的高锰 钢 。按 照 Ｇ Ｓ ５８ Ｇ ｌ Ｂ Ｔ ６０—１９ ９ ８国 家 标准 ， 高锰 钢分 为 五个牌 号 ， 化学 成分 可 以在 一 个 其 很 宽 的范 围 内变化 。但铸 态 时它 的 晶界 上 形成 连续
铸 态 高锰 钢 锤 头 的 工艺 研 究和 改进
赵 华
３８ ０ ） ３ ０ １
（ 新余钢铁有 限责 任公 司 ， 江西 新余
摘
要 ： 通过对高锰钢锤头的组织研究分析与工艺试验 ， 采取调整加入少量合金元素的铸态高锰钢
锤 头 ， 以不 经 过 水 韧 处 理 ， 可 满 足 产 品 质 量 要 求 ， 能缩 短 工 艺 流 程 ， 高生 产 效 率 。 可 即 并 提
高 的冷 却 速度 ， 碳 化物 来 不 及 析 出 而得 到 奥 氏体 使
１ 试验合金元素分 析
（） 、 １ 碳 锰是保证高锰 钢奥 氏体的重要元素， 对 奥 氏体锰 钢 的力学 性 能 和耐磨 性 能影 响显 著 。要 使 铸态高锰钢具有一定的韧性 ， 必须 降低高锰钢的碳
含量 ， 但碳 量过 低 会使 抗拉 强 度迅 速降 低 。 锰 与 碳合 理搭 配 能显 著提 高 耐磨性 能 和力学 性 能 。实践 表 明 ： Ｍ 当 ｎ含量 大 于 １％ 时 ， 含量 的增 ４ 锰 加对 冲击 韧性 影 响不 大 。
组织。高锰 钢的水韧处理虽 然能够 确保材质 的性
能， 但也 相 应带来 了两个 方 面 的问题 ： 是工 艺流 程 一
长， 生产效率低 ， 生产组织难度较大 ； 二是在实际批
收 稿 日期 ：０ ６０ —６ ２ ０ － １ ６
ZGMn17超高锰钢锤头的复合堆焊修复
ZGMn17超高锰钢锤头的复合堆焊修复
张相福
【期刊名称】《金属加工：热加工》
【年(卷),期】2005(000)004
【摘要】分析了材质为ZGMn17的超高锰钢锤头的成分特点和焊接性能,通过进行堆焊修复试验,表明采用"母材+中间过渡层+耐磨层"的复合堆焊工艺,应采用
H1Cr21NilOMn6焊丝并辅之合理的焊接工艺堆焊过渡层,能成功地堆焊修复超高锰钢锤头.
【总页数】2页(P66-67)
【作者】张相福
【作者单位】济南钢铁集团总公司机制公司,山东,济南,250101
【正文语种】中文
【相关文献】
1.超高锰钢锤头的研究与应用 [J], 闫晓丽
2.超高锰钢锤头的生产 [J], 沈卫东;程红晓;王超
3.90kg级超高锰钢大锤头的研究与应用 [J], 吴俊忠
4.铸造工艺对超高锰钢镶铸复合材料锤头的组织及结合的影响 [J], 张长涛;谢敬佩;王文焱;王爱琴
5.高锰钢焊接复合锤头的研制 [J], 郭长庆;程军
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高锰钢锤击提高硬度的标准
高锰钢锤击提高硬度的标准
高锰钢经过锤击可以提高硬度的标准，主要根据以下几个方面进行评估：
1. 打击力度和频率：锤击的力度和频率对高锰钢的硬度提升起着关键作用。
较大的打击力度和适度的频率可以有效地提高高锰钢的硬度。
2. 碎屑形状和尺寸：锤击过程中产生的碎屑形状和尺寸也会影响高锰钢的硬度。
如果碎屑形状均匀且尺寸较小，会增加高锰钢的晶界阻碍和变形硬化等效应，从而提高硬度。
3. 温度控制：在锤击过程中，要注意控制高锰钢的温度。
过高的温度可能导致高锰钢的晶界溶解，减少硬度提升效果。
4. 锤头材质和形状：锤头的材质和形状也会对高锰钢的硬度提升起到一定影响。
较硬的锤头材质和合适的形状可以增加锤击力度，从而提高高锰钢的硬度。
需要注意的是，在进行锤击以提高高锰钢硬度之前，需要进行试验验证，确保锤击工艺对于具体的高锰钢合金具有硬度提升的效果。
锰钢特性及用途
锰钢特性及用途
锰钢是一种含有大量锰元素的高强度钢材。
它的主要特点是硬度高、韧性好、耐热性能强、耐磨性好且具有较高的抗拉强度、弹性限制、和抗压强度。
这些特性使得锰钢在各种不同的应用领域中都有广泛的用途。
锰钢用途：
1. 铁路工业：锰钢可以用于铁路工业中的钢轨、轮框、各种结构件等。
2. 采矿和建材工业：在采矿和建材工业中，锰钢常被用于制造矿车、挖掘机的铲斗、筛分器、压路机等等。
3. 航空航天工业：在航空航天工业中，锰钢可以用于制造飞机、火箭、导弹、卫星等。
4. 汽车工业：锰钢可以用于汽车制造中的车身、底盘、排气管、发动机支架等。
5. 化学工业：锰钢可以用于各种化学工业的设备、管道、储罐、制药设备等。
6. 冶金工业：在冶金工业中，锰钢作为耐磨材料和冲击材料，常被用于轧钢机滚筒、机械延伸机组的迫侧托辊等。
7. 石油工业：由于锰钢的耐腐蚀性能好，因此在石油工业中也有很重要的用途，比如用作油井钻头、油管、地下储油罐等。
总之，锰钢具有多种优异性能，因此在各个领域都能得到广泛的利用。
同时，由于锰钢的加工难度较大，加工成本相对较高，所以适用场景也相对有限。
浅谈高锰钢的应用及新发展
浅谈高锰钢的应用及新发展英国人哈特菲尔德（Hadfield）于1878年开始进行锰钢的研究。
4年后，他第一次获得奥氏体组织的高锰钢。
Hadfield于1883获得了高锰钢专利。
笔者现就对高锰钢的发展及种类做一简要介绍。
高锰钢依其用途，可分为以下几类。
一、耐磨钢这类钢的化学成分为：ω(C)=0.90～1.50%、ω(Mn)=10.0～15.0%、ω(Si)=0.30～1.05%、ω(S) ≤0.05%、ω(P)≤0.05%。
为了某种特定的目的，还可加入Cr、Ni、Mo、V、Ti等元素。
高锰钢具有很高的强度和冲击韧性。
高锰钢的使用组织为奥氏体，在工件经受强烈冲击或高压力的条件下，其表面发生塑性变形，奥氏体产生加工硬化，外加的驱动力促使奥氏体向马氏体转变，使硬度可以从HB170~225提高到HB500~800，而心部依旧保持原有的硬度和良好的韧性。
由于高锰钢的这一卓越性能，因而广泛用于制作挖掘机的铲齿、圆锥式破碎机的轧面壁和破碎壁、颚式破碎机岔板、球磨机衬板、铁路辙岔、板锤、锤头等。
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。
高锰钢的铸态组织为奥氏体、碳化物和珠光体所组成，有时还含有少量的磷共晶。
由于碳化物沿晶界析出降低钢的强度和韧性。
因此，铸造零件必须进行热处理，使高锰钢获得完全奥氏体组织。
方法是将铸件加热至1000~1100℃，保温一段时间，使碳化物完全溶解于奥氏体中，然后迅速水冷淬火，使高温奥氏体固定到室温。
这一热处理过程称为“水韧处理”。
二、介稳奥氏体中锰钢如果没有外加压力或冲击力，或压力和冲击力较小，不会产生充分的加工硬化现象，工件的耐磨性就大为降低。
对于厚大断面工件，心部常常出现碳化物，而降低其使用性能。
寒冷条件下使用高锰钢时常出现脆断现象，而在湿磨条件下又面临腐蚀磨损问题。
这些实际应用过程中经常出现的问题，又促使人们在高锰钢的基础上寻求新的解决方法。
后来，人们研制了中锰奥氏体钢，开辟了一条发挥奥氏体锰钢潜力的新途径。