高锰钢件消失模铸态直接水韧处理
铸造耐磨高锰钢Mn13的铸造工艺
铸造耐磨高锰钢Mn13的铸造工艺刘 云(新疆有色金属工业集团稀有金属有限责任公司 富蕴836300)摘 要 耐磨高锰钢Mn13广泛用于矿山耐磨铸件中,有广泛的市场前景,存在着巨大的经济效益,对我厂产品结构的调整起到推动作用。
关键词 Mn13高锰钢 奥氏体 水韧处理 消失模 化学成分 铸造工艺 铸造耐磨锰钢是历史最久,应用最广泛的一类。
尤其是标准型的Mn13高锰钢,含锰和含碳量高;钢的铸态组织为奥氏体及碳化物,经1050℃水韧处理,绝大部分碳化物固溶于奥氏体中。
钢的组织为单相奥氏体及奥氏体加少量碳化物,具有良好的塑性、韧性及无磁性的特点。
由于奥氏体具有面心立方晶格的结构。
裂纹扩展速率很低,使用安全可靠。
该钢另一特点是在较大冲击载荷和接触应力的作用下,表面层会迅速产生加工硬化层,表面硬度急剧升高(可达500～700HBW);表面具有良好的耐磨性,内部仍保持良好的韧性。
受冲击载荷不至于破裂。
使用前可采用机械和爆炸方法可以让表面加工硬化。
这类钢用于冲击磨料磨损和高应力碾碎磨料磨损工况,我们常用的地方为雷蒙磨磨环、磨辊;球磨机衬板、锤破锤头;挖掘机的斗齿;拖拉机履带板。
高锰钢国家标准和相关国际标准。
⑴高锰钢必须进行大于等于1040℃的水韧处理。
⑵化学成分为必检项目。
⑶高锰钢的力学性能。
⑷高锰钢的金相符合国家标准。
针对以上所述,结合实际工作,对工艺展开全面的论述。
我们采用消失模工艺进行造型,针对一次成型的铸件必须保证其外形尺寸,原因是其不易焊接、加工硬化。
造型时要留有相应余量,充分考虑其收缩率,凝固收缩为6%。
对于浇道棒造型时应充分考虑其补缩状况,高锰钢铸件的成分均为质量分数以GMn13-1为C1.00～1.45,Mn11.00～14.00,Si 0.30～1.00,S≤0.04,P≤0.09。
在原料选择上几个关键点需要重视。
采用回炉料进行铸造时可添加烧损的锰。
其他成分均可大致保持不变。
而我们经常遇到的是重新配比的问题,有碳钢、锰钢、结构钢和其它钢类。
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。
消失模铸件易出现的缺陷及消除措施
消失模铸件易出现的缺陷及消除措施消失模铸件易出现的缺陷及消除措施―攀枝花钢铁研究院试验中心陈建钢1、粘砂金属液渗入型砂中，形成金属与型砂的机械混合物，其中有两种情况：一种是金属液通过涂层开裂处渗入型砂中，形成铁包砂（即机械粘砂），此种缺陷一般可以清除掉；另一种情况是金属透过涂层渗入型砂中，形成难以清除的化学粘砂。
（一）产生的原因（1）在涂层开裂的情况下，由于型砂紧实度不够，型砂颗粒过大及真空度过高产生第一种粘砂情况；（2）在涂层过薄或局部未刷到的情况下，由于金属液温度较高，真空度较大时产生第二种粘砂。
（二）防止措施（1）提高涂层的厚度和耐火度。
（2）造型时紧实力不宜过大以免破坏涂层。
（3）选择合适的负压。
（4）选用较细的原砂。
（5）浇注温度不宜过高。
（6）选择合适的压力头。
2、气孔（一）气孔的分类（1）浇注时卷入空气形成的气孔。
（2）泡沫塑料模样分解产生的气孔。
（3）模样涂层不干引起的气孔。
（4）金属液脱氧不好引起的气孔。
（二）浇注时卷入空气形成的气孔消失模铸造浇注过程中如果直浇道不能充满就会卷入空气，这些气体若不能及时排出，就有产生气孔缺陷的可能。
防止卷入气体的措施：（1）采用封闭式的浇注系统。
（2）浇注时维持浇口盆内有一定的液体金属以保持直浇道处于充满状态。
（3）正确掌握浇注方法，采用慢—快—慢的浇注方法。
（三）泡沫塑料模样分解产生的气孔EPS和STMMA热解后产生大量的气体，如果充型平稳，金属与模样逐层置换，这些气体就会顺利通过液体前沿与模样间的气隙经铸型排出，特别在铸型处于负压状态下更有利气体排放，铸件不易产生气孔缺陷。
但是如果充型过程产生紊流或者顶注，侧注情况下、部分模样被金属液包围后进行分解产生的气体不能从金属液中排出时就会产生缺陷，这种气孔表面有炭黑存在。
防止措施：（1）改进浇注方案，使充型过程逐层置换，不产生紊流。
（2）提高浇注温度。
（3）在不发生紊流的情况下，适当提高真空度，如果发生紊流而产生气孔时，可适当降低真空度。
mn13高锰钢热处理工艺
Mn13高锰钢的铸态处理组织中除奥氏体相外，还有析出的碳化物。
为获得高韧性，必须予以热处理，以消除铸态组织中晶内和晶界上的碳化物。
Mn13高锰钢的含碳量通常为1.3%左右，要消除其铸态组织的碳化物，需将钢加热到1000℃以上，并保温适当时间，使其碳化物完全溶解，随后迅速冷却，这种热处理通常称为水韧处理。
水韧温度取决于铸钢成分，通常为1000～1100℃。
过高的水韧温度会导致铸件表面严重脱碳，而且奥氏体晶粒中和晶界上将析出共晶碳化物。
由于共晶碳化物是不能通过重新热处理来消除的脆性相，应尽量避免产生。
Mn13高锰钢铸件在入炉之前，铸件表面的粘砂、披缝和浇注冒口要清理干净。
粘砂对铸件加热或冷却都有隔热作用，使铸件加热和入水后的冷却不均匀，严重粘砂会降低铸件入水后的冷却速度，造成晶界碳化物重新析出。
披缝较薄，在热处理加热时会产生脱碳，水淬后转变成马氏体，马氏体相变体积膨胀，可能会使铸件基体受到拉应力而开裂。
Mn13高锰钢导热系数低，100℃以下为碳钢的1/4～1/6，600℃时为碳钢的1/2～5/7。
高锰钢的热膨胀系数大，为碳钢的2倍，500℃以上时更大。
虽然铸件在低温加热过程中无相变应力产生，但加热到300℃以上后会出现晶内和晶界上脆性碳化物增多的现象，有时会发生珠光体转变。
Mn13高锰钢辙叉结构复杂，同一铸件壁厚相差悬殊，铸件本身存在不小的铸造应力。
在热处理的加热或冷却过程中不同部位存在较大的温差，会产生热应力。
这样，热应力和铸造应力叠加，使辙叉产生裂纹。
因此，必须控制Mn13高锰钢辙叉的入炉温度和加热速度。
Mn13高锰钢辙叉的热处理分冷辙叉处理和热辙叉处理。
对于热辙叉，如果装入同一窑的所有辙叉的装窑温度基本和窑温一致，则这种工艺可以节约能源，提高效率。
但在实际生产中装窑温度很难与窑温一致，且相差较大，主要原因有：不同炉次的辙叉开箱水爆后在同一窑中进行热处理，造成同一窑中辙叉的初始温度不同；由于连续生产，每天窑的初始温度也不尽相同；季节性的温度变化导致辙叉与窑的温度变化较大；辙叉在窑内的排序不同会造成一定的温差。
高锰钢铸件浇冒口去除方法
高锰钢铸件浇冒口去除方法
高锰钢铸件浇冒口和缺陷补焊处的去除和切割，一般有5种方法可用。
其中第一种方法最佳，能最大限度地减少铸件裂纹的产生，保证铸件的质量：
1.用锤击方法清除冒口。
2.用鉬丝切割方法清除冒口，该种方法成本高。
3.铸件冷却后或水韧处理后，用火焰切割。
水韧处理后切割冒口时，铸件可浸在水中，冒口部分外露，以防铸件本体受热后升温。
切割面应用砂轮打磨4~5mm的厚度，以防有裂纹残存，并通过打磨去掉有大量马氏体组织的表面层。
此种方法用于经过热处理的铸件。
在水中切割，水温不要超过50℃。
铸件冷却后用火焰切割，切割处离铸件表面40-50mm处，也在水中切割。
4.铸件未冷却，用火焰热切割。
切割铸态高锰钢铸件时，可以使用热切割的方法。
在红热状态下铸件打箱，500~700℃时热切浇冒口。
切割之后在热处理之前应用砂轮将切割面打磨掉一层（厚度小于5mm）。
5.热处理时热切割。
此种方法是铸件加热到500~700℃时进行热切割，切后打磨切割表面，然后立即入炉继续升温。
无论使用哪种热切割方法，都应尽量加快火焰切割的速度，要一次完成，避免反复加热使铸件本体温度升高。
水韧处理 不锈钢热处理
水韧处理
水韧处理实际为一种固溶处理,常用于高锰钢，由于高锰钢的铸态组织为奥氏体，碳化物及少量的相变产物珠光体所组成。
沿奥氏体晶界析出的碳化物降低钢的韧性，为消除碳化物，将钢加热至奥氏体区温度（1050-1100℃，视钢中碳化物的细小或粗大而定）并保温一段时间（每25mm壁厚保温1h），使铸态组织中的碳化物基本上都固溶到奥氏体中，然后快速冷却，从而得到单一的过冷奥氏体组织。
钢(主要指高锰钢)加热到临界温度以上(加热至1100℃左右)，使钢中全部碳化物溶解到奥氏体中去，然后，迅速淬入水中，碳化物来不及从奥氏体中析出，保持了均匀的奥氏体状态(硬度不高，但具有良好的塑性和韧性)。
主要是提高形变强化能力。
用于耐磨件的热处理
一般的水地韧处理为ＺＧＭｎ１３类高锰钢，主要用于承受冲击载荷工作的零件，其它如陆丰所言．
奥氏体表面在受到冲击作用时，产生强烈的加工硬化，当硬化层被磨／崩掉后，又露出新鲜的奥氏体，重新硬化，如此反复．
因其有强烈的加工硬化，故不可采用机械加工方法成形，主要用铸造方法所得，所以为铸钢．
近年来有降低含锰量的做法，做出中锰钢，同样可以采用水韧处理．
主要用于，坦克／推土机之履带，铁路扳叉等，还可用于强力抛丸机之内壁．以增其耐磨性（一般厂家为节省成本不用此钢在抛发丸机上）
中锰的可用于农业机械之脱粒机等场合．
在模具钢中，早期的（约１９８２年出版的书中就有此说法）双细化处理工艺第一步有时称之为水韧（或油韧）
具体为在模具钢进行锻造后，在钢之ＡＣｍ点上，将钢淬入热水中（称水韧），淬入油中（称油韧），目的在于将碳化物大部分溶入奥氏体中，在淬火后重新高温回火后得到细而均匀的精粒状碳化物．再进行正常（或比正常奥体化温度略低）加热淬火，以期提升模具的韧性，耐磨性．。
耐磨钢铸件的热处理
1．耐磨高锰钢铸件的固溶热处理——水韧处理耐磨高锰钢的铸态组织中有大量析出的碳化物，因而其韧度较低，使用中易断裂。
高锰钢铸件固溶热处理的主要目的，是消除铸态组织中晶内和晶界上的碳化物，得到单相奥氏体组织，提高高锰钢的强度和韧度，扩大其应用范围。
图11—24是Fe—Mn—C三元系含w(Mn)13％的截面相图，要消除其铸态组织的碳化物，须将钢加热至1040。
C以上，并保温适当时间，使其碳化物完全固溶于单相奥氏体中，随后快速冷却得到奥氏体固溶体组织。
这种固溶热处理又称为水韧处理。
(1)水韧处理的温度：水韧温度取决于高锰钢成分，通常为1050～1100。
C。
含碳量高或者合金含量高的高锰钢应取水韧温度的上限，如ZGMnl3钢和GXl20Mnl7钢。
但过高的水韧温度会导致铸件表面严重脱碳，并促使高锰钢的晶粒迅速长大，影响高锰钢的使用性能。
图ll-25为高锰钢在1100。
C保温2h 后铸件表面碳和锰元素的变化。
-(2)加热速率：高锰钢比一般碳钢的导热性差，高锰钢铸件在加热时应力较大而易开裂，因此其加热速率应根据铸件的壁厚和形状而定。
一般薄壁简单铸件可采用较快速率加热；厚壁铸件则宜缓慢加热。
为减少铸件在加热过程中变形或开裂，生产上常采用预先在650。
C左右保温，使厚壁铸件内外温差减小，炉内温度均匀，之后再快速升到水韧温度的处理工艺。
图ll—26为典型高锰钢件的热处理工艺规范。
(3)保温时间：保温时间主要取决于铸件壁厚，以确保铸态组织中的碳化物完全溶解和奥氏体的均匀化。
通常保温时间可按铸件壁厚25mm保温lh计算。
图ll—27为保温时间对高锰钢表面脱碳层深度的影响。
(4)冷却：冷却过程对铸件的性能指标及组织状态有很大的影响。
图11—28为不同冷却条件下高锰钢的组织。
水韧处理时铸件入水前的温度在950。
C必上，以免碳化物重新析出。
为此，铸件从出炉到A水时间不应超过30s；水温保持在30。
C以下．淬火后最高水温不超过60。
锰钢件质量控制点
锰钢件质量控制点1、水韧处理温度不低于1040℃，确保铸件中的碳化物均匀、固溶。
2、水韧处理入水时间不超过1分钟.3、Mn/C应≧10.高锰钢件热处理规定1、壁厚不同的铸件分窑处理。
铸件码放要充分考虑火焰和水流方向，力求受热均匀，减少应力，确保淬火质量。
2、淬火池每半月清理一次，淬火时确保足够的清洁水量。
3、铸件进窑时,要求两煤气炉均已产生标准煤气，炉、窑正常，窑温不高于250℃.4、南炉小风量，微火(火势尽量小,必要时用2个风口送风）缓慢升温，（每小时升温速度不高于100℃)至第一阶段保温温度。
5、低温阶段升温时间要求：600×900齿板及易裂件，不少于4。
5小时，其它件不少于3。
5小时。
6、冬季铸件入窑预热,不少于2小时。
7、保证第一阶段保温时间及保温温度要求.8、完成第一阶段保温,进入升高温阶段,南炉可增加风量,增大火势.9、高温升温速度每小时可大于100℃，但600×900齿板，升温时不可少于4小时，其它件不少于3小时.10、单炉作业，窑温大于700℃，开始升高温时，可点热北炉,两炉共同进行升高温及高温保温。
（2721端衬、600×900齿板等壁厚大于100mm的铸件，保温时间不少于4小时，其它铸件按壁厚25mm保温1小时，计算保温时间）。
11、铸件出炉入水,必须协调、快速动作,总时间控制在50秒之内。
超过一分钟时，严禁再入水,必须拉回窑内重烧,并继续保温不少于1.5小时。
12、铸件入水后,在水中摆动不少于10分钟，不可提出水面.在水中的时间不少于40分钟。
13、铸件淬火过程中，应打开水池进水阀门，补充冷水,一般要求淬火前的水温小于30℃,淬火后的水温，不大于60℃.14、整个烧窑过程中，仪表记录的温度变化曲线,温差波动不应大于50℃。
15、煤气炉作业,必须严格执行操作规程及安全规定。
16、炉、窑作业，应做到各种材料充分利用，厉行节约。
高锰钢铸件生产工艺过程控制为提高高锰钢铸件的使用寿命,特别是解决高锰钢铸件在使用中出现的不耐磨、裂纹问题，根据铸钢生产条件，产品结构、铸件使用特性，特对高锰钢的生产工艺过程进行规范和控制.一、高锰钢的冶炼冶炼质量对铸件使用性能有重要影响,特别是入炉料质量低劣、成分不合格,配比不易协调时,把好冶炼关尤其重要。
ZGMn13钢水韧处理工艺研究与实践
ZGMn13钢水韧处理工艺研究与实践前言在机械制造业中，有大量的具体零件在服役过程中，需要很高的耐干性摩擦的磨损能力，例如：铁道工程中的道岔、破碎机械的锤头、颚板、挖掘机的铲齿、坦克、链轨拖拉机的履带板、推土机的推土板、高炮的防弹板，轧钢机械中的大量零件等。
为了提高零件的耐磨性，通常是增加钢中的含碳量，通过淬火工艺达到高硬度和形成大量的碳化物颗粒来抵抗摩擦磨损，另一种方法是通过合金化形成单相奥氏体，并利用加工硬化基本原理，显著提高硬度及耐磨性[1]。
本研究中针对河北理工大学的专利产品，轧钢机中心出钢口部件，进行工艺试验研究与应用。
1.试验仪器、设备、材料与方法1.1试验仪器、设备上海产4kw箱式电阻炉，上海产4x金相显微镜，吴忠材料试验机厂产150D洛氏硬度计。
图 1 一体套图 2 喇叭口1.2 材料与试验方法1.2.1 材料来源于昌黎新河铸业有限公司及秦皇岛市新奇精密铸业有限公司ZGMn13一体套，喇叭口，紊流套等铸件，形状如图1和图2所示。
1.2.2 试验方法利用固溶基本原理，采用水韧处理。
ZGMn13属于高碳合金特殊性能钢，钢的化学成分如表1所示。
表1 高锰钢的牌号、化学成分、力学性能和用途（摘自GB/T 5680--1988）[3]牌 号化学成分w ／﹪ 力学性能①（不小于）用途举例CMnSiS ≦P ≦ 其他ZGMn13-1 1.00~ 1.45 11.00~ 14.00 0.30~ 1.00 0.0400.090— — 635 20 ——适于铸造形状简单的低冲击耐磨件，如破碎壁、坤套、齿板、衬板、铲齿等ZGMn13-2 0.90~1.35 11.00~ 14.00 0.30~ 1.00 0.040 0.070 __ __685 25 147 300 ZGMn13-3 0.95~1.35 11.00~ 14.00 0.30~ 0.80 0.035 0.070 __ __735 30 147 300 用于结构复杂并以韧性为主的承受强烈冲击载荷的零件，如斗前壁、提梁和履带板等ZGMn13-4 0.90~ 1.30 11.00~ 14.00 0.30~ 0.80 0.0400.070Cr: 1.50~ 2.50 390 735 20 __ 300ZGMn13-50.75~ 1.30 11.00~ 14.00 0.30~ 1.000.0400.070Mo: 0.90~ 1.20特殊耐磨件，如自固型无螺栓磨煤机衬板等注：①力学性能为经水韧处理后试样的数值2.试验基本原理2.1 ZGMn13铸造后的组织与性能由于此钢含有大量的碳及锰元素，碳、锰元素是强烈扩大γ相区元素，他会使相图中A4点（N 点）上升，A3点（A 点）下降，S 点明显左移[2]。
高锰钢消失模铸态直接水韧处理
高锰钢消失模铸态直接水韧处理一、工艺要点：1．消失模模样组装要求：尽量将大小、壁厚相当的模样组装在一起，这样可使它们在形成铸件后的冷却速度基本一致，同时入水时都能满足铸件对入水温度的要求。
2．型砂的选择：由于铸态水淬没有热处理再结晶成分的均匀化，因此为加强铸件在凝固过程中的冷却速度，得到较细的一次结晶组织，宜选用锆英砂、铬铁矿砂及钛渣砂等，它们的导热系数为石英砂的2---3倍，可加快铸件的凝固速度，钛渣砂价格廉，仅为铬铁矿砂的1/3，用其作型砂，不仅可获得良好的处理效果，而且具有较高的经济效益。
3．打箱与入水时间的确定：入水温度直接关系到水韧处理的成败，它主要取决于打箱及入水时间。
一般打箱时铸件温度应低于1100℃，入水时温度应高于950℃，因此应根据铸件的大小、壁厚及室温高低来确定打箱与入水时间。
图表是通过观察及测定冷却曲线等方法总结出的参数。
铸态水韧处理的打箱与入水时间4．清理：因铸态直接水淬，其浇冒口须在淬水后清除，此时铸件组织已成为奥氏件，韧性高，不易掉，故在制作消失模浇冒口时应在根部割出缺口，与铸件模样连接后在此处形成应力集中，便于清理时去除，用此法，绝大多数浇冒口都可被去除，个别打不掉的如较大的冒口可采用特殊的气割方法去除。
二、处理方法的特点：1．铸造大都采用成组模浇注，如可在一箱中采用一套浇注系统浇注67kg的衬板6---7块打箱，起吊铸件，入水等操作非常方便，完全能够满足水韧处理对入水温度的要求，这对砂型铸造是很难控制的，尤其是小型铸件，砂箱多更不易保证。
2．铸件在红热态打箱后表面基本无砂，这样可使铸件在入水时各部分温度一致，达到同一温度入水。
入水后使得各部分冷却速度大致相同，确保了铸件各部获得完全的奥氏体，不产生裂纹。
3．由于消失模铸造的型砂95％以上可回用，因此，可使用导热率较高的型砂，如铬铁矿砂、锆英矿砂、钛渣砂等特种砂，提高铸件凝固速度，获得细晶粒组织，确保铸态水韧处理的效果。
高锰钢衬板消失模工艺生产改进
高锰钢衬板消失模工艺生产改进吴军【摘要】高锰钢是工矿企业常用的一种产品,因其锰含量高、抵抗冲击性强、表面硬化层随着冲击载荷的增加而增加,所以是一种综合性能良好的耐磨材料.采用消失模工艺生产高锰钢衬板,通过工艺改进,表面质量可得到改善;在热处理方面,因宝珠砂保温性强,利用铸件铸态的余热进行水韧处理,既能满足使用性能要求,又具有显著的经济效益.【期刊名称】《铸造设备与工艺》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】3页(P21-23)【关键词】高锰钢衬板;消失模工艺;水韧处理;铸态余热【作者】吴军【作者单位】安钢集团信阳钢铁有限责任公司建安公司铸造车间,河南信阳464100【正文语种】中文【中图分类】TG242我厂生产的高锰钢溜槽衬板选用国标牌号ZG120M n13，w（M n）/w（C）＜10，实际生产成分为：w（C）：1.27、w（Si）：0.74、w（M n）：11.55、w （P）：0.028、S：0.016、w（M n）/w（C）：9.05.原来采用消失模顶注，生产出来的产品表面质量差，经过一段时间的摸索，从“浇温、浇速、浇注位置”三方面改进，有效解决了表面质量差的问题。
在水韧处理方面，利用铸件铸态的余热进行水韧处理，既可满足使用性能要求，又节约热处理电耗，有显著的经济效益。
1.1 白模制作1）选用EPS泡沫板，密度16 kg/m3~19 kg/m3，泡沫板需提前半年左右进料，自然烘干。
衬板厚度20 m m，外形尺寸大部分是300 m m ~370 m m×300 m m~370 m m，白模按图纸切割，缩尺按2.5%，孔的直径单边增加1 m m，防止铸成后孔径误差影响安装。
3）白模每组6件，间距150 m m，如果间距过小，浇注时会因金属液的“闪流”导致溃型。
各诸元尺寸及组模见图1.1.2 浇注位置选择1）前期生产时采用顶注的方式，结果因为金属液压力大对型壁形成冲刷以及顶注时泡沫热解残留物的卷入，内浇道下方出现凸凹不平的“冲刷痕迹”，影响铸件外观质量。
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高锰钢浇注和水韧工艺参数
一：结晶组织对高锰钢性能的影响
粗大的柱状晶组织必然伴随有枝晶间的显微缺陷，如显微疏松。
也会伴随有较高程度的化学偏析，使力学性能和耐磨性降低。
再有就是铸态组织中碳化物形貌和分布特征受一次结晶组织粗细的影响，初晶组织细则它也细。
碳化物虽然在热处理时可以溶解、但粗大的碳化物往往使热处理后奥氏体晶界的致密度降低，且奥氏体基体内化学成分不均匀，使力学性能降低。
固此一次结晶组织对高锰钢的性能影响是很大的！
1）浇铸温度对一次结晶和机械性能的影响：
浇铸温度/℃一次结晶组织特征σb／ＭＰａａ
Ｋ／Ｊ。
Ｃｍ
２1460 细等轴晶392.27 166.71
1550 等轴晶372.65 127.49
1620 柱状晶362.84 58.84
2）浇铸温度和载面厚度对晶区比例的影响：
浇铸温度
/℃
等轴晶区占高度/％柱状晶区占高度/％120mm载面60mm载面120mm载面60mm载面
1550 32~35 14~16 48~50 28~30 1450 38~42 22~24 32~35 10~12 1400 73~75 100 20~22 ——
3）浇铸温度对力学性能的影响：
浇铸温度
/℃
力学性能
σb／ＭＰａδ/％φ/％ａＫ／Ｊ。
Ｃｍ２
1310~1360 715.88 23.0 22.2 215.75 1360~1410 630.57 17.0 22.5 140.24 由此可知浇铸温度对高锰钢的力学性能有极为明显的影响!
4) 铸型冷却能力对一次结晶特征的影响：
铸型种类
浇铸温度/ ℃
1380~1420 1420~1430 1450~1460
干砂型等轴晶等轴晶等轴晶
冷金属型边缘少量柱状晶断面大部分柱状晶柱状晶贯穿全断面消失模铸态直接水韧处理
一：工艺要点
（1）消失模样组装要尽量将大小、壁厚相当的模样组装在一起，使铸件的冷却速度基本一致、才能满足铸件同时入水时对水韧温度的要求。
（2）型砂的选择：由于铸态水淬没有热处理过程中的再结晶和成分的均匀化，因此为加强铸件在凝固过程中的冷却速度，得到较细的一次结晶组织！宜选用宝珠砂、锆英矿砂、铬铁矿砂和钛铁矿砂等，它们的导热系数为石英砂的2~3倍，可加快铸型的凝固速度。
（3）打箱与入水时间的确定：入水温度直接关系到水韧处理的成败！一般打箱时铸件温度应低于1100 ℃，入水温度应高于950℃。
因此应根据铸件的大小、壁厚及室温主高低来确定打箱与入水时间。
下表是通过观察及测定冷却曲线等方法总结出的参数。
1）铸态水韧处理的打箱与入水时间
铸件壁厚/mm 打箱时间/min 打箱后入水前的时间/min ＜20 12~25 ＜5
20~60 20~40 ＜7
60~100 30~55 ＜8
（4）清理：因铸态水淬，其浇冒口在水淬后清除，此时冒口不易打掉，故在制作浇冒口时应在根部割出缺口与模样连接后在此处形成应力集中、便于清理。
（5）铸件红热打箱后表面不应沾砂！以保证铸件入水时各部分温度基本一致，确保铸件各部都获得完全的奥氏体，不产生裂纹。
（6）可减少热理过程中的烧损、脱碳和变形。