高锰钢常用元素的选择
硅元素在高锰钢中的作用
硅元素对高锰钢铸件的作用
硅元素对高锰钢铸件的作用，海钺铸造厂在高锰钢铸件的生产中，硅元素通常不作为合金元素加入，在常规含量范围内起到辅助脱氧作用，其含量小于1%时对力学性能无明显影响。
在铸件冷凝过程中，硅有排挤磷、碳的固溶，促使偏析的作用。
含量在0.19%~0.76%范围内，随硅含量的增加，铸态晶界碳化物量增多变粗，碳化物溶解后，晶界残余显微疏松，容易形成显微裂纹源，硅在高锰钢中可以固溶于奥氏体，起固溶强化的作用。
同时，硅又改变碳在奥氏体中的溶解度。
因此硅对钢的力学性能和耐磨性的影响比较复杂。
当硅含量增加时，对固溶强化作用反应较灵敏，屈服强度有明显提高，抗拉强度变化不多，塑性有明显降低。
但在常温和低温时，冲击韧性值变化不大。
硅固溶于奥氏体中影响碳在奥氏体中的溶解度，促使碳脱溶，以碳化物的形式析出。
硅含量增加即使碳化物沿晶界析出，又使晶内碳化物析出量增加，而且硅有改变碳化物形貌的作用。
但硅含量少时（如≈0.2%），碳化物呈针片状，硅含量增加到0.8%时，碳化物呈块状。
硅在高锰钢结晶时有促使形成粗大枝晶的作用，并使钢的晶粒粗化。
硅含量高时，铸态碳化物必然多，给热处理带来困难，使热处理时间延长或是被迫提高热处理温度，致使晶粒变得粗大。
由于温度的提高，金属表面严重脱碳，甚至在表层内沿晶界氧化。
硅促使铸态组织中的氧化物增加，使钢在高温时性能变差，低温时变脆，因此，容易在应力作用下产生裂纹。
切削高锰钢如何选择刀具材料
切削高锰钢如何选择刀具材料1、高锰钢的类别与性能锰含量约为11％～18％的钢称高锰钢。
常用的铸造高锰钢ZMn13的化学成分为：Mn含量11％～14％，c含量1.0％～1.4％，Si含量0.3％～1.0％，P含量<0.03％，S含量<0.05％。
可分为高碳高锰耐磨钢、中碳高锰无磁钢、低碳高锰不锈钢和高锰耐热钢。
高锰钢是一种耐磨钢，经过水韧处理的高锰钢可以得到较高的塑性和冲击韧性。
高锰钢具有很高的耐磨性，虽然它的硬度只有HB210，但它的屈服点σs较低，只有σb的40％，因此具有较高的塑性和韧性。
高锰钢在受到外来压力和冲击载荷时，会产生很大的塑性变形或严重的加工硬化现象，钢被剧烈强化，硬度显著提高，可达HB450～550，因此有了较高的耐磨性。
2、高锰钢的切削加工性能(1)加工硬化严重：高锰钢在切削过程中，由于塑性变形大，奥氏体组织转变为细晶粒的马氏体组织，从而产生严重的硬化现象。
加工前硬度一般为HB200～220，加工后表面硬度可达HB450～550，硬化层深度0.1～0.3 mm，其硬化程度和深度要比45号钢高几倍。
严重的加工硬化使切削力增大，加剧了刀具磨损，也容易造成刀具崩刃而损坏。
(2)切削温度高：由于切削功率大，产生的热量多，而高锰钢的导热系数比不锈钢还低，只有中碳钢的1/4，所以切削区温度很高。
当切削速度Vc<50 m/min时，高锰钢的切削温度比45号钢高200℃～250 ℃，因此，刀具磨损严重，耐用度降低。
(3)断屑困难：高锰钢的韧性是45号钢的8倍，切削时切屑不易拳曲和折断。
(4)尺寸精度不易控制：高锰钢的线膨胀系数与黄铜差不多，在高的切削温度下，局部产生热变形，尺寸精度不易控制。
切削高锰钢时，应先进行粗加工，工件冷却后再进行精加工，以保证工件的尺寸精度。
3、切削高锰钢时各种刀具材料的特点高锰钢属难加工材料，对刀具材料要求较高。
一般来说，要求具材料红硬性高、耐磨性好，有较高的强度、韧性和导热系数。
高锰钢的化学成分对组织和性能的影响研究
高锰钢的化学成分对组织和性能的影响研究本文作者：刘华多刘喆对高锰钢的性能产生了一定的影响。
若经水韧处理，高锰钢奥氏体中的残存碳化物将较多，这些碳化物可能会沿晶界分布而使高锰钢的韧性大为下降。
1.2锰锰是高锰钢的主要成份，它对合金γ目区的扩大、奥氏体组织的稳定及Ms点的降低都有很大的影响，锰可使高锰钢的奥氏体组织保持到室温。
在钢中锰除了固溶在奥氏体外。
还有一部分会存在于（Mn、Fe）C型的碳化物中。
若锰的含量增加，则高锰钢的强度及####韧性都将提高，这是因为锰具有增加晶间结合力的作用。
锰若含量很高会使钢的导热性下降，进而很容易出现穿晶组织，严重影响了高锰钢的机械及力学性能等。
为获得理想的机械性能，当碳含量在O.9％－1.5％范围内时，我们通常将锰的含量控制在11％－14％范围内。
锰的含量确定多由铸件结构及工况条件等方面来决定。
大断面及结构复杂的铸件其含锰量应相对较高，另外若铸件用于强烈####使用，则含锰量也应高些。
1.3硅硅通常是作为一种脱氧剂带入，它具有强化固溶体、提高屈服强度的作用。
但是它封闭Y相区且会促进石墨化。
当其含量大于0.6％时，一方面会导致高锰钢产生粗晶，另一方面也会使碳在奥氏体中溶解度降低，进而促使碳化物在晶界的析出，不但降低了钢的耐磨性及韧性，也增加了钢的热裂倾向。
因此，通常我们将硅控制在0.3％－0.6％范围内，但在某些特殊情况下，如需钢水具有良好的流动性时，我们应增加硅量，使晶界的状况得到改善。
1.4硫高锰钢中因硫与锰的存在，便生成了硫化锰，硫化锰可进入溶渣。
在生产中若硫小于0.02％，则完全可达到标准要求。
1.5磷磷在奥氏体中的溶解度很小，通常是和铁、锰等产生共晶磷化物，且在晶界析出。
磷和容易引起铸件的热裂，降低铸件的机械性能并对耐磨性有一定的损害，严重时甚至会在工作中断裂。
如0.12％磷含量的高锰钢若用来制造某些圆锥式破碎机的衬板，其寿命往往只有0.038％磷含量的高锰钢其寿命的一半。
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。
高锰钢,合金铸件金属元素化学分析方法
化验笔记碳（C）的测定一，试剂○1氢氧化钾40%（120g氢氧化钾+300ml水）○2百里香酚酞0.5%（2g百里香酚酞+400ml乙醇）○3将氢氧化钾溶液10ml，加500ml乙醇+30ml乙醇胺+10ml百里香酚酞+20ml丙三醇（夏天可不加），用乙醇稀释至1升，摇匀贮存。
二，称样○1球子称250mg（0.25g），将硅钼粉+250mg样品+锡粒+纯铁助溶剂，放入坩埚。
○2高锰钢称重500mg（0.5g），将硅钼粉+500mg样品+锡粒+纯铁助溶剂，放入坩埚。
三，标样○1高锰钢：C：1.36 ○2球子：C：2.64 ○3合金：C：2.52（250mg）四，计算碳=标样含量标样滴定值×试样滴定数一，试剂○1混酸：800ml水+80ml硫酸+20ml硝酸+60ml磷酸+2.5g硝酸银○2过硫酸铵20%（20g过硫酸铵+100ml水）二，分析方法1.高锰钢中的锰：称取样品300mg（0.03g），加20ml混酸，加热溶解至冒大泡，加10ml过硫酸铵，计时30秒，取下加水定容150ml，进行比色。
2，球子中的锰：称取样品50mg（0.05g）,加10ml混酸，加热溶解至冒大泡，加10ml过硫酸铵，计时30秒，取下加水定容至100ml，进行比色。
三，标样Mn13:11.67 12.79 12.14Mn18:17.93 16.80四，计算锰=标样含量标样消光值×试样消光值二，试剂○13%钼酸铵（60g钼酸铵+2000ml水）○23%草酸（60g草酸+2000ml水）○33%硫酸亚铁铵（60g硫酸亚铁铵+2000ml水+2ml硫酸）○41+5硝酸（333ml硝酸+1667ml水）三，分析方法称取样品（高锰钢30mg，球子20mg（低温溶解）），加硝酸10ml，放到炉上加热溶解，样品溶好，冒大泡加20ml钼酸铵，加热20秒，取下加40ml草酸，40ml硫酸亚铁铵，进行比色。
四，标样高锰钢：Si：0.56 0.69 0.724 0.736球子，铸铁Si:1.21 1.32 1.42 1.90合金Si：0.59 0.63五，计算硅=标样含量标样消光值×试样消光值一，试剂○1硝酸2+5（1430ml水+硝酸570ml+20g硝酸铋）○2氟化钠1.2%(2500ml水+30g氟化钠)（用时100ml水+1.2g氟化钠）○3钼酸铵20%（300ml水+60g钼酸铵）加热溶解○4酒石酸钾钠20%（300ml水+60g酸钾钠）○5高锰酸钾（2g高锰酸钾+100ml水）○6100ml酒石酸钾钠+100ml钼酸铵（现用现混）二，分析方法先配氯化亚锡1g+氟化钠溶液500ml称样0.03g，加硝酸10ml，低温加热，容好样品，冒大泡，加6滴高锰酸钾，加热10秒，取下加钼酸铵5ml，加氯化亚锡，氟化钠溶液40ml，进行比色。
高锰钢材料参数
高锰钢材料参数介绍高锰钢是一种含锰量较高的特殊钢材，具有优异的耐磨性和耐蚀性，在一些特殊工程中得到广泛应用。
本文将详细探讨高锰钢材料的参数，包括化学成分、力学性能和物理性能等方面的内容。
化学成分高锰钢的化学成分对其性能起着重要影响。
以下是常见的高锰钢的化学成分：1.碳（C）：高锰钢中的碳含量通常在0.8%至1.2%之间，具有较高的碳含量可以提高其硬度和耐磨性。
2.锰（Mn）：高锰钢中的锰含量通常在11%至14%之间，锰是高锰钢的主要合金元素，可以提高钢材的硬度和耐磨性。
3.硅（Si）：硅的含量通常较低，约为0.4%左右，可提高高锰钢的强度和硬度。
4.磷（P）和硫（S）：高锰钢中的磷和硫含量较低，通常都在0.05%以下，可以改善钢材的加工性能和韧性。
力学性能高锰钢的力学性能是衡量其优劣的重要指标，下面将从硬度、抗拉强度、屈服强度和延伸率等方面进行讨论：硬度高锰钢的硬度通常较高，硬度值可以通过洛氏硬度试验来测定。
一般来说，高锰钢的硬度在200HB至600HB之间，具有出色的耐磨性。
抗拉强度高锰钢的抗拉强度较高，通常在600MPa至900MPa之间。
抗拉强度越高，说明高锰钢的强度越大，在应对强大的冲击载荷时具有较好的抗变形和抗破坏能力。
屈服强度高锰钢的屈服强度一般在400MPa至800MPa之间。
屈服强度是指高锰钢在受力后开始出现塑性变形的应力值，具有较高的屈服强度意味着高锰钢具有较好的塑性能力。
延伸率高锰钢的延伸率较低，一般在5%至15%之间。
延伸率表示高锰钢在断裂前能够延展的程度，延伸率越高，高锰钢的可塑性和韧性越好。
物理性能除了力学性能外，高锰钢的物理性能也是需要考虑的因素。
以下是常见的高锰钢的物理性能参数：1.密度：高锰钢的密度通常在7.85g/cm³至7.92g/cm³之间，密度较大，相对重量也较大。
2.热膨胀系数：高锰钢的线膨胀系数通常在11µm/m·K至14µm/m·K之间，热膨胀系数越小，高锰钢的热稳定性越好。
常见元素在钢中的作用
钢铁中所含元素在钢铁应用的作用2008-11-12 15:201、磷（P）：使钢产生冷脆和降低钢的冲击韧性；但可改善钢的切削性能。
2、硅（Si）：能增加钢的强度、弹性、耐热、耐酸性及电阻系数等。
冶炼中的脱氧剂能增加钢的过热和脱碳敏感性。
3、锰（Mm）：能提高钢的强度和硬度及耐磨性。
冶炼时的脱氧剂和脱硫剂。
4、铬（Cr）：能增加钢的机械性能和耐磨性，可增大钢的淬火度和淬火后的变形能力。
同时又可增加钢的硬度、弹性、抗磁力和抗强力，增加钢的耐蚀性和耐热性等。
5、镍（Ni）：可以提高钢的强度、韧性、耐热性、防腐性、抗酸性、导磁性等。
增加钢的淬透性及硬度。
6、钒（V）：可赋于钢的一些特殊机械性能：如提高抗张强度和屈服点，明显提高钢的高温强度。
7、钛（Ti）：可防止和减少钢中气泡的产生，提高钢的硬度、细化晶粒、降低钢的时效敏感性、冷脆性和腐蚀性。
8、铜（Cu）：一般如P、S一样是残留有害元素。
Cu的存在会降低钢的机械性能，破坏钢的焊接性能，会使钢在锻轧等加工时产生热脆性。
钢中加入一定量的Cu，可提高钢的退火硬度，降低成本。
若含Cu 0.15～0.25%时，可使钢的耐大气腐蚀的性能。
9、铝（Al）：（1）低碳结构钢中 0.5～1%的Al有助于增加钢的硬度和强度；（2）铬钼钢和铬钢中含Al可增加其耐磨性；（3）高碳工具钢中Al的存在可使产生淬火脆性。
10、钨（W）：可提高钢的蠕变强度，又是钢中碳化物的强促进剂，每1%的W可提高钢的抗张强度和屈服点4＆#215;9.8N/cm²,并使其具有回火稳定性和高温强度。
11、钼（Mo）：可增加钢的强度又不致降低钢的可塑性和韧性，同时又能使钢在高温下具有足够的强度，能改善钢的冷脆性和耐磨性等。
12、钴（Co）：可以提高和改善钢的高温性能，增加其红硬性，提高钢的抗氧化性和耐蚀性能等。
13、铌（Nb）：可使钢的晶粒细化，降低钢的过热敏感性及回火脆性；改善钢的焊接性能，提高耐热钢的强度和抗蚀性等。
化学成分对高钢性能的影响的全面总结
加铬能提高高锰钢屈服强度，并改善形变硬化效果。与普通高锰钢相比，形变硬化达到相同的表面硬度时，加铬高锰钢所需的压缩变形量较小。研究发现，在化学成分（质量分数）1. 15%C和12.1%Mn的高锰钢中加入2.10% Cr后，其屈服强度由378MPa提高到429MPa，提高了13.5%；而断面收缩率由25. 2%降低到18. g%，降低了25%。在化学成分（质量分数）为1.00-10一1.4%C和12. 0% -14.0%Mn的高锰钢中加入1.85% Cr后，其冲击韧度平均值由113 J/Cfl12降低到86J/cm2，降幅高达23. g%。
一、什么是高锰钢？
高锰钢是指含锰量在10%以上的合金钢。也叫哈德菲尔德钢，是1882年由英国的R．A．Hadfield发明的性能优良的耐磨钢，具有明显的形变硬化特性，属Fe-Mn-C系奥氏体锰钢。经典高锰钢公称锰的质量分数为13%。ISO国际标准牌号为GX120Mn13，我国国标为ZGMn13系列，德国DIN标准为G-X120Mn13，俄罗斯国家标准为iior13n等。
(4) 铝在高锰钢中有什么作用？
关于铝在高锰钢中的作用，一直存在争论。铝在高锰钢中通常是作为脱氧剂加人的，加入量一般控制在0.6 -1.2kg/t（钢）。高锰钢中铝加入量过多时，钢液流动性明显下降，铸造性能恶化，底注包的水口砖容易被堵死，还会使钢的晶粒粗化，恶化高锰钢的力学性能，耐磨性也相应下降。但是，在磷含量较高的高锰钢中，适当增加铝含量，因磷和铝可以形成熔点约1800℃的化合物，且该化合物主要位于奥氏体晶内，可以减少奥氏体晶界上磷共晶的数量，从而可减轻磷的有害作用，提高高锰钢力学性能。
65mn化学成分标准
65mn化学成分标准
65mn是一种优质的碳素结构钢，其化学成分标准对于钢材的性能和用途起着至关重要的作用。
下面将对65mn的化学成分标准进行详细介绍。
首先，我们来看65mn的化学成分。
65mn的化学成分主要包括碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）五个元素。
其中，碳的含量在0.62-0.70%之间，硅的含量在0.17-0.37%之间，锰的含量在0.90-1.20%之间，磷的含量不超过0.035%，硫的含量不超过0.035%。
这些化学成分的含量对于65mn钢材的硬度、强度、韧性等性能起着决定性的作用。
其次，我们来分析这些化学成分对65mn钢材性能的影响。
碳元素是钢材的主要合金元素，能够提高钢材的硬度和强度，但过高的碳含量会降低钢材的韧性。
硅元素能够提高钢材的强度和硬度，同时有利于热加工和焊接。
锰元素能够提高钢材的强度和韧性，同时能够提高钢的耐磨性和淬透性。
磷和硫是钢材中的有害杂质，其含量过高会对钢材的塑性和韧性产生不利影响。
因此，合理控制这些有害杂质的含量对于提高钢材的质量至关重要。
最后，我们来谈谈65mn钢材的应用领域。
由于65mn钢材具有优异的强度、硬度和耐磨性，广泛应用于制造弹簧钢带、锯条、刀具、农具、弹簧和机械零件等领域。
同时，65mn钢材也可以用于制造弹簧和机械零件等要求较高的零部件。
综上所述，65mn的化学成分标准对于钢材的性能和用途至关重要。
合理控制化学成分的含量，可以有效提高钢材的质量和性能，满足不同领域的需求。
希望本文对于65mn钢材的化学成分标准有所帮助，谢谢阅读！。
C、Mn、Si、S、P、Cr、Mo这几种元素含量在钢中的作用和对性能的影响
C、Mn、Si、S、P、Cr、Mo这几种元素含量在钢中的作用和对性能的影响1、铬(Cr)铬能增加钢的淬透性并有二次硬化作用。
可提高高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆；含量超过12%时。
使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性介质腐蚀的作用。
还增加钢的热强性，铬为不锈耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。
铬能提高碳素钢轧制状态的强度和硬度。
降低伸长率和断面收缩率。
当铬含量超过15%时，强度和硬度将下降，伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。
含铬钢的零件经研磨容易获得较高的表面加工质量。
铬在调质结构钢中的主要作用是提高淬透性。
使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能，在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物，从而提高材料表面的耐磨性。
含铬的弹簧钢在热处理时不易脱碳。
铬能提高工具钢的耐磨性、硬度和红硬性。
有良好的回火稳定性。
在电热合金中，铬能提高合金的抗氧化性、电阻和强度。
(1) 对钢的显做组织及热处理的作用A、铬与铁形成连续固溶体，缩小奥氏体相区城。
铬与碳形成多种碳化物，与碳的亲和力大于铁和锰而低于钨、钼等．铬与铁可形成金属间化合物σ相(FeCr)B、铬使珠光体中碳的浓度及奥氏体中碳的极限溶解度减少C、减缓奥氏体的分解速度，显著提高钢的淬透性．但亦增加钢的回火脆性倾向(2)对钢的力学性能的作用A、提高钢的强度和硬度．时加入其他合金元素时，效果较显著B、显著提高钢的脆性转变温度C、在含铬量高的Fe-Cr合金中，若有σ相析出，冲击韧性急剧下降(3)对钢的物理、化学及工艺性能的作用A、提高钢的耐磨性，经研磨，易获得较高的表面光洁度B、降低钢的电导率，降低电阻温度系数C、提高钢的矫顽力和剩余磁感．广泛用于制造永磁钢D、铬促使钢的表面形成钝化膜，当有一定含量的铭时，显著提高钢的耐腐蚀性能（特别是硝酸）。
若有铬的碳化物析出时，使钢的耐腐蚀性能下降E、提高钢的抗氧化性能F、铬钢中易形成树枝状偏析，降低钢的塑性G、由于铬使钢的热导率下降，热加工时要缓慢升温，锻、轧后要缓冷(4)在钢中的应用A、合金结构钢中主要利用铬提高淬透性，并可在渗碳表面形成含铬碳化物以提高耐磨性B、弹簧钢中利用铬和共他合金元素一起提供的综合性能C、轴承钢中主要利用铬的特殊碳化物对耐磨性的贡献及研磨后表面光沽度高的优点D、工具钢和高速钢中主要利用铬提高耐磨性的作用，并具有一定的回火稳定性和韧性E、不锈钢、耐热钢中铬常与锰、氮、镍等联合便用，当需形成奥氏体钢时，稳定铁素体的铬与稳定奥氏体的锰、镍之间须有一定比例，如Cr18Ni9等F、我国铬资源较少．应尽量节省铬的使用2、钼(Mo)钼在钢中能提高淬透性和热强性。
我国高锰钢的型号
我国高锰钢的型号
摘要：
1.高锰钢的简介
2.高锰钢的型号分类
3.不同型号高锰钢的特点和应用领域
正文：
高锰钢是一种常用的耐磨钢，其主要成分是铁、锰和碳。
在我国，高锰钢的型号众多，根据其化学成分和性能特点，大致可分为以下几类：
1.普通高锰钢：这类高锰钢的锰含量较低，一般在5%~10%之间，主要用于制造各种耐磨零件，如挖掘机斗齿、破碎机锤头等。
2.高锰钢Mn13：Mn13高锰钢的锰含量较高，一般在13%左右，具有较好的耐磨性和韧性。
它广泛应用于矿山、冶金、建材、电力等领域，制造各种磨损环境下的耐磨零件。
3.高锰钢Mn16：Mn16高锰钢的锰含量进一步提高，一般在16%左右，具有更高的耐磨性和耐冲击性。
它主要用于制造冲击磨损环境下的耐磨零件，如磨煤机磨辊、卸料器等。
4.高锰钢Mn20：Mn20高锰钢的锰含量达到20%，具有优良的耐磨性能和抗拉强度。
它主要用于制造高磨损、高强度要求的零件，如矿石破碎机、钢厂炼钢设备等。
5.高锰钢Mn25：Mn25高锰钢的锰含量进一步提高，一般在25%左右，具有极高的耐磨性和抗拉强度。
它主要用于制造极端磨损环境下的耐磨零件，
如磨矿机、石料破碎机等。
综上所述，我国高锰钢的型号丰富多样，能满足不同磨损环境和应用领域的需求。
化学元素对钢材作用
化学元素对钢材的作用1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。
硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。
含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。
硅量增加，会降低钢的焊接性能。
3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。
在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。
含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。
锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。
因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。
5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。
使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。
硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。
所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。
在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。
铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
Mn13
标准型的 Mn13 高锰钢又称 Hadfield 钢，是由英国人 Hadfield 于 1882 年发 明的。 其相关的国家标准和国际标准如下：我国高锰钢铸件的国家标准 (GB/T5680-2010[1] )牌号有：ZGMn13-1、ZGMn13-2、 ZGMn13-3、 ZGMn13-4、ZGMn13-5；美国 ASTM 奥氏体锰钢铸件标准 (ASTMA128/A128M-1993)钢号有：ASTM- A(UNS-J91109)、 ASTM-B-1(UNS-J91119)、ASTM-B-2(UNS-J91129)、 ASTM-B-3(UNS-J91139)、ASTM-B-4(UNS-J91149)、 ASTM-C(UNS-J91309)、 ASTM-D(UNS-J91459)、ASTM-E-1(UNS-J91249)、 ASTM-E-2(UNS-J91339)、ASTM-F(说明：如果用户无其它要求,一般供给钢号 A 铸件)；日本高锰钢铸件国家标准[JISG5131(1991)]牌号有：SCMnH1、 SCMnH2、SCMnH3、 SCMnH11、SCMnH21；俄罗斯铸造高锰钢标准Γ
Mn13 加工工艺
1、Mn13 高锰耐磨钢板的切割,建议采用等离子切割。 等离子切割分为水下等离子和空气等离子切割两种。采用水下等离子切割时,等 离子气体可产生几千度的高温,高锰钢板切口处迅速熔化,并因水的阻隔避免了氧 化,水又对钢板及时进行冷却,阻止碳化物析出,使钢板切割面光滑平整,无热影响 区,切割质量最佳,是切割高锰钢的首选。也可采用空气等离子切割。 2、Mn13 高锰耐磨钢板也可采用传统的火焰切割。 采用火焰切割时,建议采用切割小车,根据钢板厚度不同,采用不同规格的枪头,燃 气和氧气配比调整适当(最好是中性火焰),最好是全部调整好后再开始下料,防止 因中途熄火引弧造成断面缺口,影响切割质量。 3、Mn13 高锰耐磨钢板的焊接： 高锰耐磨钢板的焊接可采选用手工电弧焊的方法。 焊条选用 D256（堆 256）或 D266（堆 266）焊条；焊接前应打磨焊缝，要彻 底清理工件坡口及边缘，去除铁锈、油污，同时将焊条烘干；焊接时，应选择小 直径焊条（一般为 3mm-3.5mm），小电流、高电压、多焊层、多焊道、快速焊 接；如采用直流焊接，焊条接正极；焊接每层后要锤击焊缝，以提高其抗热裂纹 能力。也可使用流动水快速降温。
高锰钢的切削加工。
刀具几何参数
高锰钢具有较高的塑性和韧性,加工硬化严 重,切削温度高,断屑困难,容易造成 崩刃,因 此合理选择刀具的几何参数倾角
前角与后角
1. 切削高锰钢时,为了减轻加工硬化,要求刀具保持 锋利.但一般不可以采用大前角,因为前角大不利 于保证刃口强度和改善散热条件.常采用较小前 角或 负前角及较大后角,但后角太大也会削弱刃 口强度引起崩刃。 2. 采用硬质合金刀具时，γ0=-3°～3°， α0=8°～12°；采用陶瓷刀具时，γ0=-5°～10°,α0=5°～10°。粗车时取小值,精车时取 大值。
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由于切削功率大，产生的热量多，而高锰 钢的导热系数比不锈钢还低，只有中碳钢 的1/4，所以切削区温度很高。当切削速度 vc<50 m/min时，高锰钢的切削温度比45号 钢高200℃～250 ℃，因此，刀具磨损严重， 耐用度降低。
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• 高锰钢的韧性是45号钢的8倍，切削时切屑 不易拳曲和折断
高 锰 钢 金 相 组 织
几种高锰钢的牌号和性能：
高锰钢：
1、切削加工特点 2、切削刀具的刀具材料 3、刀具几何参数 4、切削用量选择
高锰钢的切削加工特点：
1. 2. 3. 4. 加工硬化严重 切削温度高 断屑困难 尺寸精度不易控制
切削刀具的刀具材料
1. 高锰钢属难加工材料，对刀具材料要求较高。 一般来说，要求刀具材料红硬性高， 耐磨性好， 有较高的强度，韧性和导热系数 。 2. 切削高锰钢可选用硬质合金，金属陶瓷做刀具 材科，也可以用 CN25 涂层刀片或 CBN（立方 氮化硼）刀具 。 3. 以TaC和NbC为添加剂的通用型硬质合金也适于 高锰钢的切削加工。切削高锰钢常用的硬质合 金牌号有：YG8，YG6A，YG6X，YG8N， YW1，YW2A，YW3，YC45，767，798，813 等。
高锰钢切削要素与刀具使用
高锰钢切削要素与刀具使用切削高锰钢如何选择刀具材料1、高锰钢的类别与性能锰含量约为11％～18％的钢称高锰钢。
常用的铸造高锰钢ZMn13的化学成分为：Mn含量11％～14％，c含量1.0％～1.4％，Si含量0.3％～1.0％，P含量<0.03％，S含量<0.05％。
可分为高碳高锰耐磨钢、中碳高锰无磁钢、低碳高锰不锈钢和高锰耐热钢。
高锰钢是一种耐磨钢，经过水韧处理的高锰钢可以得到较高的塑性和冲击韧性。
高锰钢具有很高的耐磨性，虽然它的硬度只有HB210，但它的屈服点σs较低，只有σb的40％，因此具有较高的塑性和韧性。
高锰钢在受到外来压力和冲击载荷时，会产生很大的塑性变形或严重的加工硬化现象，钢被剧烈强化，硬度显著提高，可达HB450～550，因此有了较高的耐磨性。
2、高锰钢的切削加工性能(1)加工硬化严重：高锰钢在切削过程中，由于塑性变形大，奥氏体组织转变为细晶粒的马氏体组织，从而产生严重的硬化现象。
加工前硬度一般为HB200～220，加工后表面硬度可达HB450～550，硬化层深度0.1～0.3 mm，其硬化程度和深度要比45号钢高几倍。
严重的加工硬化使切削力增大，加剧了刀具磨损，也容易造成刀具崩刃而损坏。
(2)切削温度高：由于切削功率大，产生的热量多，而高锰钢的导热系数比不锈钢还低，只有中碳钢的1/4，所以切削区温度很高。
当切削速度Vc<50 m/min时，高锰钢的切削温度比45号钢高200℃～250 ℃，因此，刀具磨损严重，耐用度降低。
(3)断屑困难：高锰钢的韧性是45号钢的8倍，切削时切屑不易拳曲和折断。
(4)尺寸精度不易控制：高锰钢的线膨胀系数与黄铜差不多，在高的切削温度下，局部产生热变形，尺寸精度不易控制。
切削高锰钢时，应先进行粗加工，工件冷却后再进行精加工，以保证工件的尺寸精度。
3、切削高锰钢时各种刀具材料的特点高锰钢属难加工材料，对刀具材料要求较高。
一般来说，要求具材料红硬性高、耐磨性好，有较高的强度、韧性和导热系数。
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高锰钢常用元素的选择
元素的含量，应根据具体的工况条件、工件结构、铸造工艺等要求来选择。
1碳含量
▲厚壁铸件由于冷速满，应选较低的含碳量，薄壁铸件相反，选较高的含碳量。
▲砂型铸造比金属型铸造冷却慢，含碳量低些。
▲复杂工件内热应力、组织应力、机械应力复杂，易产生应力集中，碳含量应低些。
▲高锰钢受压应力较小、接触物料硬度低时，碳含量可适当提高。
对弱冲击、低接触应力软接触物料的工况条件，如拖拉机履带板、小型挖掘机斗齿和料仓衬板就属于这一类。
对强冲击、高接触应力、硬接触物料的工况条件，如铁路辙叉以及针对硬物料的粗、中破碎机械磨损工作条件，含碳量为0.9%-1.2%。
可以较低些。
2锰含量
▲厚壁铸件为保证热处理时不致析出碳化物，锰含量高些。
▲结构复杂、受力状况复杂，锰含量也高些，以保证材料的塑性和韧性，使工件在使用过程中不致断裂，同时，也可以防止在铸造过程中出现裂纹。
▲在强烈冲击的工况下，工作的高锰钢也要求锰含量高些，一般不低于12%-12.5%。
反之，在非强冲击条件下，薄壁铸件、简单铸件可适当降低锰含量。
3铬含量
▲加铬用于强冲击的磨料磨损工作条件，材料的耐磨性有明显的提高。
用于非强冲击磨料工作条件，材料耐磨性无明显变化。
加铬1%-2%制作挖掘机斗齿或圆锥式破碎机的轧臼壁，破碎壁，可以明显提高耐磨性，延长使用寿命，铬的这种作用和铬对钢的加工硬化性能的影响有关。
在相同变形量的条件下，含铬的高锰钢的硬度值较不含铬的高。
▲铬提高高锰钢的屈服强度，减轻流变，但也降低高锰钢的韧性。
4鉬含量
▲含鉬的高锰钢，在较恶劣的磨料磨损工况条件下具有良好的耐磨性。
鉬能改善奥氏体沿树枝晶发展的倾向，并能提高奥氏体的稳定性，能抑制碳化物析出和珠光体形成。
加鉬对提高大截面铸件的抗裂纹能力和水淬质量均有良好的效果。
对焊接、切割或温度高于275℃时，防止脆化也有良好的效果。
▲鉬显著提高钢的屈服强度的同时韧性不降低，甚至还有所提高。
▲鉬可以细化水韧处理后钢的显微组织，在其他化学成分相同，热处理方法和工艺相同的情况下，含鉬的高锰钢在热处理后晶粒比较细。