高锰钢抗磨性提高的方法
高锰钢的水韧处理
高锰钢的水韧处理
高锰钢的水韧处理：高锰钢（Hadfield Manganese Steel）是一种具有高强度、高硬度和良好耐磨性能的钢材，通常用于制造各种耐磨零部件。
高锰钢的水韧性较差，在遭受冲击或振动时容易发生断裂，因此需要经过水韧处理以提高其韧性。
高锰钢的水韧处理是一种低温热处理方法，也称为"回火处理（tempering）"。
水韧处理的步骤如下：
预热：将高锰钢件加热至250℃-300℃，并保持1-2小时，以消除内部应力和铸造缺陷。
水淬火：将高锰钢件迅速浸入温度介于10℃-30℃的水中，然后立即捞起，迅速晾干。
回火处理：将淬硬后的高锰钢件放入250℃-350℃的恒温箱中，保持1-2小时，然后自然冷却至室温。
水韧处理可以有效地提高高锰钢的韧性，降低其脆性，并使其具有良好的冲击韧性和振动吸收能力，从而提高其使用寿命。
铁路轨道用高锰钢抗超高应力疲劳和磨损技术及应用
铁路轨道用高锰钢抗超高应力疲劳和磨损技术及应用
高锰钢是一种具有较高的硬度、强度和耐磨性的钢材，常用于耐磨零件的制造。
在铁路轨道上，高锰钢常用于制造轨道板、扣件等耐磨零件。
为了提高铁路轨道的抗超高应力疲劳和磨损能力，可以采用以下技术和应用：
1. 热处理技术：通过热处理调整高锰钢的组织结构和性能，提高其耐磨性和抗疲劳性。
常见的热处理方法包括正火、淬火、回火等。
2. 表面处理技术：通过表面处理来增加高锰钢的硬度和耐磨性。
常见的表面处理方法包括渗碳、氮化、镀铬等。
3. 添加合金元素：在高锰钢中添加一定比例的合金元素，如铬、钼、钛等，可以提高其强度和耐磨性。
4. 新型材料应用：研发和应用新型高强度、高耐磨的材料，如高性能复合材料、陶瓷材料等，可以提高铁路轨道的耐磨性和抗疲劳能力。
5. 轨道结构改进：通过改进轨道结构设计，如增加轨道板的厚度、优化扣件结构等，可以提高铁路轨道的抗疲劳和耐磨能力。
综上所述，通过热处理、表面处理、合金元素添加、新型材料应用和轨道结构改进等技术和应用手段，可以大大提高铁路轨道用高锰钢的抗超高应力疲劳和磨损能力，延长其使用寿命。
优化热处理工艺提高材料的耐磨性和耐腐蚀性
优化热处理工艺提高材料的耐磨性和耐腐蚀性热处理是一种重要的金属加工工艺，在材料的性能改善和优化方面起着至关重要的作用。
其中，提高材料的耐磨性和耐腐蚀性是热处理最常用的目标之一。
本文将通过介绍几种常用的优化热处理工艺，探讨如何有效提高材料的耐磨性和耐腐蚀性。
首先，对于提高材料的耐磨性，较为常用的热处理工艺是淬火和表面渗碳处理。
淬火是指将加热至适当温度的材料迅速冷却，通过使材料的组织产生相变，从而获得较高的硬度和耐磨性。
而表面渗碳处理则是将材料表面浸泡在含有一定碳含量的渗碳剂中，在一定温度下进行一段时间，使材料表面富含碳元素，形成一种较硬的表面层，从而增加材料的硬度和耐磨性。
然而，单纯的淬火处理和表面渗碳处理也存在一些缺点，比如会引起材料的内部应力和变形，降低材料的延展性和韧性。
为了解决这个问题，可以采用回火处理来优化热处理工艺。
回火是指将之前已进行淬火处理或表面渗碳处理的材料加热至适当温度，然后再以适当速度冷却至室温。
回火处理可以减轻材料的内部应力，提高材料的韧性，同时保持一定的硬度和耐磨性。
另外，为了进一步提高材料的耐磨性和耐腐蚀性，可以采用复合热处理工艺。
复合热处理是指将几种热处理工艺相结合，以达到更好的效果。
比如，可以先进行淬火处理，提高材料的硬度和耐磨性，然后再进行回火处理，减轻材料的内部应力，提高韧性。
这种复合热处理工艺结合了两种处理的优点，可以在保持一定硬度和耐磨性的同时，提高材料的韧性和耐腐蚀性。
除了热处理工艺的优化，合适的工艺参数也对提高材料的耐磨性和耐腐蚀性有着重要影响。
温度、时间、冷却速度等工艺参数都需要严格控制。
不同材料对热处理的要求也不同，因此需要根据具体材料的特性和使用环境来选择合适的工艺参数，以达到最佳的效果。
总结起来，通过优化热处理工艺，可以有效提高材料的耐磨性和耐腐蚀性。
常用的优化工艺包括淬火、表面渗碳处理和回火处理。
此外，复合热处理工艺也可以进一步提高材料的性能。
高锰钢的耐磨性
高锰钢的耐磨性高锰钢铸件在受到冲击截荷和压应力时，金属表面发生塑性变形，迅速产生加工硬化并诱发产生马氏体及ε相，从而形成硬而耐磨的表面层，耐心部仍是奥氏体组织。
表面层硬度由原来的200HB左右提高到500HB以上，硬化层浓度可达到10～20mm，甚至更多。
在表面逐渐被磨损掉的同时，在冲击载荷的作用下硬化层不断地向内发展。
在低冲击载荷和低应力磨损情况下，由于不能在表面产生足够的加工硬化，这时高锰钢的耐磨性往往不一定比相当硬度的其他钢种好。
为适应不同工况的要求，调整基本成分和加入其他合金元素，以提高钢的耐磨性，发展了一些改进型高锰钢。
国内外一部分改进型高锰钢的化学成分和用途见下表。
改进型高锰钢的化学成分和用途园锥破碎机轧臼壁的研制应用本课题研制的轧臼壁是选矿厂碎矿车间碎矿系统园锥破碎机重要的备件之一、在实际工况条件下，该工件承受着极强烈的、高周次的、反复交变应力的作用（冲击、磨擦、挤压，剪切等），其质量的好坏，将直接到选矿厂能否进行正常的生产经营活动。
1．轧白壁工件的选材分析根据轧臼壁工件在实际工况条件下的受力状态，服役特点(高周次的强烈冲击、磨擦、挤压、剪切的反复)，结合国内目前使用耐磨材料现状，经一系列对比分析、反复试验我们选择了在强烈冲击、磨擦、挤压，剪切工况条件下具有强大潜能(加工硬化能力)的高锰钢作为制作轧臼壁工件的材质。
1．1轧臼壁工件化学成份的确定高锰钢的耐磨性由钢的化学成份、钢中夹杂物含量、钢中碳化物的溶解与偏析度、钢的晶粒度和铸造质量的优劣等决定。
高锰钢中各元素对其性能的影响硅：含硅量高，降低碳在奥氏体中的溶解度，碳化物在晶界上析出增多且肥大，水韧处理后，在晶界上留下较大的显微疏松，但为了完全消除，钢中的含硅量，控制在—％最佳，含硅量>％对高锰钢各项性能无明显影响。
锰：高锰钢由于含锰量高，钢的铸态组织为奥氏体及碳化物，经1000℃左右加热水淬处理(通常称水韧处理)后。
绝大部分碳化物固溶于奥氏体中，钢的组织为单相奥氏体或奥氏体加少量碳化物。
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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锰钢防锈处理方法
锰钢防锈处理方法锰钢是一种含有高量的锰元素的钢材，它的添加可以增强钢材的硬度和耐磨性。
由于锰钢含有较高的锰元素，所以它具有较高的抗氧化和抗腐蚀能力，但是在使用过程中仍然需要进行一些防锈处理，以延长其使用寿命。
本文将介绍一些锰钢防锈处理的方法。
1. 涂层防锈处理法涂层防锈是最常见的防锈方法之一，适用于许多金属材料。
在涂层防锈处理中，涂有防锈剂的涂层被施加在锰钢表面。
这种方法可以防止锰钢表面被氧化和腐蚀。
防锈剂通常是透明的、无色的，不影响锰钢表面的外观和质地。
2. 浸渍防锈处理法浸渍防锈法是将锰钢浸入含防锈剂的溶液中，使溶液渗透到锰钢内部，以达到防锈的效果。
在这种方法中，浸泡的时间以及浸泡液的成分都是非常重要的因素。
这种方法可以增强锰钢的防锈能力，并且可以将防锈剂深入到锰钢的内部。
3. 电化学防锈处理法电化学防锈法是将电解液溶解在水中，形成含有防锈剂的电解液。
随后在电解质中通电，形成一种名为阴极保护的现象，即电解质中的电子向灯丝转移。
阴极保护可以防止锰钢被氧化和腐蚀。
这种防锈方法可以有效地防止锰钢被氧化和腐蚀，并且可以提高锰钢的表面硬度。
4. 热处理防锈处理法热处理防锈法是将锰钢加热到一定温度，然后快速冷却。
这种方法可以改善锰钢的内部结构，使其更加紧密，减少内部松散区域，有助于防止锰钢被氧化和腐蚀。
5. 磷化防锈处理法磷化防锈法是将锰钢表面涂有磷化剂。
磷化剂可以覆盖锰钢表面，在锰钢表面上形成硬化保护层，防止锰钢被氧化和腐蚀。
这种方法具有防锈效果强、耐用性高的优点。
总之，对于锰钢的防锈处理，采用适当的防锈方法可以有效地延长锰钢的使用寿命，同时也可以增强锰钢的抗氧化和抗腐蚀能力。
在使用过程中，要根据具体情况针对性地采用不同的防锈方法，以保证锰钢的质量和性能的完好。
如何提高钢铁产品的耐磨性和耐腐蚀性
如何提高钢铁产品的耐磨性和耐腐蚀性钢铁作为一种重要的工业材料，在众多领域都有着广泛的应用。
然而，在实际使用中，钢铁产品往往会面临磨损和腐蚀的问题，这不仅会影响其使用寿命和性能，还可能导致安全隐患和经济损失。
因此，如何提高钢铁产品的耐磨性和耐腐蚀性成为了一个重要的研究课题。
一、提高钢铁产品耐磨性的方法1、材料选择选择高硬度的钢材：硬度是衡量钢材耐磨性的重要指标之一。
一般来说，硬度越高，钢材的耐磨性越好。
例如，高碳铬钢、高速钢等具有较高的硬度和耐磨性，适用于制造对耐磨性要求较高的零部件，如刀具、模具等。
采用合金化方法：在钢中添加适量的合金元素，如铬、钼、钨、钒等，可以提高钢材的硬度和耐磨性。
这些合金元素能够形成坚硬的碳化物或金属间化合物，增强钢材的抗磨损能力。
2、热处理工艺淬火和回火：淬火可以使钢材获得高硬度的马氏体组织，从而提高其耐磨性。
但淬火后的钢材脆性较大，需要进行回火处理来降低脆性，同时保持一定的硬度和韧性。
通过合理控制淬火和回火的温度、时间等参数，可以获得具有良好耐磨性的钢材。
表面淬火：对钢材的表面进行快速加热和冷却，使其表面形成高硬度的马氏体组织，而心部仍保持韧性较好的组织。
这种方法可以在不改变整体性能的情况下，显著提高钢材表面的耐磨性。
3、表面处理技术渗碳和渗氮：渗碳是将钢材置于含碳的介质中加热，使碳原子渗入钢材表面，形成高硬度的渗碳层。
渗氮则是将钢材置于含氮的介质中加热，使氮原子渗入钢材表面，形成硬度高、耐磨性好的氮化层。
电镀和化学镀：通过电镀或化学镀的方法在钢材表面镀上一层耐磨的金属或合金，如铬、镍、钴等，可以提高钢材的耐磨性。
热喷涂：利用火焰、电弧或等离子等热源，将耐磨材料（如陶瓷、金属合金等）加热至熔融或半熔融状态，并以高速喷射到钢材表面，形成耐磨涂层。
4、优化设计和加工工艺减少摩擦和磨损：在设计零部件时，应尽量减少摩擦副之间的接触面积和压力，采用合理的润滑方式和密封结构，降低摩擦系数，减少磨损。
高锰钢抗磨性提高的方法
高锰钢抗磨性提高的方法摘要:采用细化晶粒和沉淀硬化的方法来提高高锰钢抗磨性。
关键词:高锰钢抗磨性细化晶粒沉淀硬化对于承受较大冲击负荷的磨粒磨损条件下,通常采用奥氏体锰钢。
因为这种具有高的韧性和高的应变硬化能力,在高冲击载荷下具有高的耐磨性。
适宜制作具有抵抗凿削磨损的耐磨件。
但在很多磨料磨损的情况下,如高锰钢齿板、碎煤机环锤、衬板未能表现出较高的抗磨粒性能,甚至还出现了早期失效。
为此,本工作采用细化晶粒和沉淀硬化的方法来解决这个问题,提高奥氏体锰钢的抗磨性,适应工况条件的要求。
1、实验内容采用两种实验方案:细化奥氏体晶粒,以提高奥氏体锰钢的强韧性;进行沉淀硬化处理,进一步强化锰钢基体,改善屈服强度,获得弥散分布的碳化物组织,提高抗磨性。
1.1 细化晶粒ZGMn13钢的化学成分如表1所示。
快速循环热处理工艺:用基尔试块制作金相及夏氏冲击试样,用梅花试样制作拉伸试样。
其热处理工艺如下表2所示。
通过快速循环热处理,可使高锰钢奥氏体晶粒获得细化。
显微组织的观察表明,阶梯加热,循环加热和交替加热等三种热处理方法,均可获得比普通水韧处理细得多的奥氏体晶粒。
图1为循环热处理后的组织,晶粒度为6-8级。
图2为普通水韧处理的组织,晶粒度1-3级。
1.2 沉淀硬化处理在原循环热处理工艺基础上,分别进行低温和中温长时间失效,温度为350℃、450℃和540℃,时间为6小时,8小时和10小时,通过不同工艺处理后,得出下列结果。
其工艺方案如表3所列。
机械性能如表4所列。
(如表3) 高锰钢在细化奥氏体晶粒后,再经过450℃×8小时的失效处理,使其碳化物不论在晶内或晶界都达到了弥散分布,而且呈粒状。
而经1080℃×3小时固溶,再经过450℃×8小时失效的高锰钢,则未能得到弥散分布的碳化物,并且碳化物呈块状、针状、且聚集于晶界附近。
通过比较可以看出,高锰钢细化晶粒后,进行沉淀硬化处理,可以得到比较满意的奥氏体+弥散分布的细粒状碳化物组织。
高锰钢用覆膜砂工艺
高锰钢用覆膜砂工艺
高锰钢用覆膜砂工艺是一种金属加工工艺，用于为高锰钢表面覆盖一层膜状涂层，以提高其抗腐蚀和耐磨性能。
覆膜砂工艺通常包括以下步骤：首先，对高锰钢表面进行清洗，以去除表面的油污和杂质。
然后，将高锰钢件放入含有覆膜砂的容器中，将覆膜砂与高锰钢表面接触。
接下来，通过烘烤、加热等方式，使覆膜砂固化在高锰钢表面上形成一层均匀的涂层。
最后，经过冷却和固化处理，完成覆膜砂工艺。
覆膜砂是一种由高温炉窑中熔融的涂料粉末制成的材料，它具有良好的耐磨性和耐腐蚀性能。
通过覆膜砂工艺处理的高锰钢件可以增加其表面硬度，提高抗腐蚀性能，延长使用寿命。
这种工艺广泛应用于制造高锰钢零件的过程中，例如工程机械、冶金设备等行业。
cr在高锰钢里的重要作用
cr在高锰钢里的重要作用高锰钢是一种具有高强度、耐磨损和耐冲击性能的钢材，其中的合金元素起着至关重要的作用。
其中，铬（Cr）是高锰钢中的主要合金元素之一，它在高锰钢中扮演着重要的角色。
铬的加入可以显著提高高锰钢的硬度和耐磨性。
铬的存在使高锰钢的晶格结构发生变化，形成了一种称为铬化合物的硬质相。
这些硬质相能够耐受外部的摩擦和磨损，从而大大提高了高锰钢的耐磨性能。
此外，铬化合物还能够形成一种致密的氧化膜，能够防止高锰钢表面的氧化和腐蚀，进一步延长了高锰钢的使用寿命。
铬的加入还可以提高高锰钢的强度和韧性。
铬能够与高锰钢中的其他元素形成强韧的化合物，这些化合物能够增强高锰钢的晶界和晶内强度，提高其抗拉强度和屈服强度。
同时，铬还能够提高高锰钢的冲击韧性，使其能够在受到冲击或挤压时不易发生断裂。
铬还能够改善高锰钢的热处理性能。
高锰钢通常需要进行热处理来调整其组织和性能。
铬的存在可以稳定高锰钢的组织，使其在热处理过程中不易产生相变或组织变化，从而提高高锰钢的热处理稳定性。
这样一来，高锰钢在使用过程中就能够保持较为稳定的性能。
铬还能够改善高锰钢的耐腐蚀性能。
高锰钢往往在恶劣的工作环境下使用，容易受到腐蚀的侵蚀。
铬能够与高锰钢中的其他元素形成一种耐腐蚀的化合物，这种化合物能够阻止外界的腐蚀介质侵蚀高锰钢表面，提高其抗腐蚀性能。
铬在高锰钢中的重要作用不容忽视。
它能够显著提高高锰钢的硬度、耐磨性、强度和韧性，改善其热处理性能和耐腐蚀性能。
因此，在生产和应用中，合理控制铬的含量和配比，能够有效提高高锰钢的综合性能。
同时，铬的加入还能够降低高锰钢的制造成本，提高其经济效益。
因此，研究和应用铬在高锰钢中的作用机制，对于推动高锰钢产业的发展具有重要意义。
锰钢防锈处理方法
锰钢防锈处理方法
锰钢是一种具有高强度和耐磨性的合金钢，广泛应用于机械制造、建筑、船舶等领域。
然而，锰钢也容易出现锈蚀问题，影响其使用寿命和性能。
为了防止锰钢出现锈蚀问题，常采用以下几种处理方法：
1.酸洗处理。
酸洗可以去除锰钢表面的氧化皮和污垢，使其表面更加光洁。
一般采用硝酸或盐酸进行酸洗，但需要注意控制酸洗时间和浓度，避免对锰钢造成损伤。
2.电化学抛光处理。
电化学抛光能够去除锰钢表面的疤痕和毛刺，使其表面更加平滑。
此外，电化学抛光还可以提高锰钢的耐腐蚀性能。
3.镀锌处理。
镀锌可以在锰钢表面形成一层锌层，有效地阻止氧气和水蒸气的侵蚀，从而防止锰钢的锈蚀问题。
4.涂层处理。
涂层可以在锰钢表面形成一层保护膜，有效防止锰钢的锈蚀问题。
常用的涂层材料包括油漆、环氧树脂、聚氨酯等。
综上所述，要想防止锰钢的锈蚀问题，需要采用合适的处理方法。
具体选择哪种处理方法，需要结合锰钢的使用环境、材质和要求来进行综合考虑。
- 1 -。
高锰钢的耐磨性
高锰钢的耐磨性高锰钢铸件在受到冲击截荷和压应力时，金属表面发生塑性变形，迅速产生加工硬化并诱发产生马氏体与ε相，从而形成硬而耐磨的表面层，而心部仍是奥氏体组织。
表面层硬度由原来的200HB左右提高到500HB以上，硬化层厚度可达到10～20mm，甚至更多。
在表面逐渐被磨损掉的同时，在冲击载荷的作用下硬化层不断地向内发展。
在低冲击载荷和低应力磨损情况下，由于不能在表面产生足够的加工硬化，这时高锰钢的耐磨性往往不一定比相当硬度的其他钢种好。
为适应不同工况的要求，调整基本成分和加入其他合金元素，以提高钢的耐磨性，发展了一些改进型高锰钢。
国内外一部分改进型高锰钢的化学成分和用途见下表。
改进型高锰钢的化学成分和用途园锥破碎机轧臼壁的研制应用本课题研制的轧臼壁是选矿厂碎矿车间碎矿系统园锥破碎机重要的备件之一、在实际工况条件下，该工件承受着极强烈的、高周次的、反复交变应力的作用〔冲击、磨擦、挤压，剪切等〕，其质量的好坏，将直接到选矿厂能否进行正常的生产经营活动。
1．轧白壁工件的选材分析根据轧臼壁工件在实际工况条件下的受力状态，服役特点(高周次的强烈冲击、磨擦、挤压、剪切的反复)，结合国内目前使用耐磨材料现状，经一系列对比分析、反复试验我们选择了在强烈冲击、磨擦、挤压，剪切工况条件下具有强大潜能(加工硬化能力)的高锰钢作为制作轧臼壁工件的材质。
1．1轧臼壁工件化学成份的确定高锰钢的耐磨性由钢的化学成份、钢中夹杂物含量、钢中碳化物的溶解与偏析度、钢的晶粒度和铸造质量的优劣等决定。
1.2高锰钢中各元素对其性能的影响硅：含硅量高，降低碳在奥氏体中的溶解度，碳化物在晶界上析出增多且肥大，水韧处理后，在晶界上留下较大的显微疏松，但为了完全消除，钢中的含硅量，控制在0.4—0.6％最佳，含硅量>0.8％对高锰钢各项性能无明显影响。
锰：高锰钢由于含锰量高，钢的铸态组织为奥氏体与碳化物，经1000℃左右加热水淬处理(通常称水韧处理)后。
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高锰钢抗磨性提高的方法
摘要:采用细化晶粒和沉淀硬化的方法来提高高锰钢抗磨性。
关键词:高锰钢抗磨性细化晶粒沉淀硬化
对于承受较大冲击负荷的磨粒磨损条件下,通常采用奥氏体锰钢。
因为这种具有高的韧性和高的应变硬化能力,在高冲击载荷下具有高的耐磨性。
适宜制作具有抵抗凿削磨损的耐磨件。
但在很多磨料磨损的情况下,如高锰钢齿板、碎煤机环锤、衬板未能表现出较高的抗磨粒性能,甚至还出现了早期失效。
为此,本工作采用细化晶粒和沉淀硬化的方法来解决这个问题,提高奥氏体锰钢的抗磨性,适应工况条件的要求。
1、实验内容
采用两种实验方案:细化奥氏体晶粒,以提高奥氏体锰钢的强韧性;进行沉淀硬化处理,进一步强化锰钢基体,改善屈服强度,获得弥散分布的碳化物组织,提高抗磨性。
1.1 细化晶粒
ZGMn13钢的化学成分如表1所示。
快速循环热处理工艺:用基尔试块制作金相及夏氏冲击试样,用梅花试样制作拉伸试样。
其热处理工艺如下表2所示。
通过快速循环热处理,可使高锰钢奥氏体晶粒获得细化。
显微组织的观察表明,阶梯加热,循环加热和交替加热等三种热处理方法,均可获得比普通水韧处理细得多的奥氏体晶粒。
图1为循环热处理后的组织,晶粒度为6-8级。
图2为普通水韧处理的组织,晶粒度1-3级。
1.2 沉淀硬化处理
在原循环热处理工艺基础上,分别进行低温和中温长时间失效,温度为350℃、450℃和540℃,时间为6小时,8小时和10小时,通过不同工艺处理后,得出下列结果。
其工艺方案如表3所列。
机械性能如表4所列。
(如表3) 高锰钢在细化奥氏体晶粒后,再经过450℃×8小时的失效处理,使其碳化物不论在晶内或晶界都达到了弥散分布,而且呈粒状。
而经1080℃×3小时固溶,再经过450℃×8小时失效的高锰钢,则未能得到弥散分布的碳化物,并且碳化物呈块状、针状、且聚集于晶界附近。
通过比较可以看出,高锰钢细化晶粒后,进行沉淀硬化处理,可以得到比较满意的奥氏体+弥散分布的细粒状碳化物组织。
当时效温度超过450℃时,碳化物则逐渐由粒状变成针状,而且逐渐粗大。
组织变脆,但硬度达到失效峰值为HRC45-47。
(如表4)
2、工业实验
工业试验在HSZ300的小型破碎机上进行的。
破碎矿物主要是煤矿,其中有部分煤矸石,粒度不规则,硬度为7-8（f）,破碎比为1/10。
环锤已破碎11000小时矿物,还没有明显磨损,仍在继续使用。
原普通水韧处理的锤头,平均破碎8000多小时就磨损得磨损。
另外,经过快速循环热处理的齿板,其耐磨性也得到较大的提高。
3、结语
(1)通过快速循环热处理等强韧化方法,明显地细化了高锰钢奥氏体组织,使其晶粒度分别达到5-8级（普通水韧处理可达1-3级）。
提高了钢的强韧性。
(2)在细化的奥氏体锰钢基体上,进行沉淀硬化处理。
既得奥氏体+弥散分布粒状碳化
物组织。
提高了高锰钢的屈服强度和起始硬度,增强了抗磨性。
(3)高锰钢通过沉淀硬化处理,虽然塑性和韧性有所下降,却不同程度地提高了抵抗磨粒磨损性能。
经过破碎机锤头、齿板试验表明,沉淀碳化处理明显地提高了抗磨性。