耐磨高錳鋼內(nèi)容簡介

本書可供從事冶金、礦山、電力、建材、鐵路、煤礦、軍工等領域與高錳鋼相關的科研和工程技術人員參考。

作　者：張增志編著

出 版 社：冶金工業(yè)出版社

出版時間：2002-12-1

版　次：1頁　數(shù)：532字　數(shù)：455000 印刷時間：2002-12-1開　本：紙　張：膠版紙 印　次：I S B N：9787502431648包　裝：平裝

第一章 高錳鋼的基礎知識

第一節(jié) 高錳鋼的化學成分

第二節(jié) 高錳鋼的和性能

主要參考文獻

第二章 高錳鋼的冶煉

第一節(jié) 堿性電弧爐氧化法

第二節(jié) 堿性電弧爐返回法

第三節(jié) 冶煉因素對高錳鋼質(zhì)量的影響

主要參考文獻

第三章 高錳鋼的鑄造

第一節(jié) 高錳鋼鑄造特性

第二節(jié) 高錳鋼鑄造工藝

第三節(jié) 鑄造因素對高錳鋼力學性能和耐磨性能的影響

第四節(jié) 高錳鋼的變質(zhì)處理

第五節(jié) 高錳鋼鑄造新方法2100433B

高錳鋼高錳鋼的來源

1882年第一次獲得奧氏體組織的高錳鋼，1883年英國人哈德菲爾德(R．A．Hadfield)取得了高錳鋼專利。高錳鋼依其用途的不同可分為兩大類：

高錳鋼耐磨鋼

這類鋼含錳10%～15%，碳含量較高，一般為0.90%～1.50%，大部分在1．0%以上。

其化學成分為(%)：

C0．90～1．50

Mn10.0～15．0

Si0．30～1.0

S≤0.05

P≤0.10

這類高錳鋼的用量最多，常用來制作挖掘機的鏟齒、圓錐式破碎機的軋面壁和破碎壁、顎式破碎機岔板、球磨機襯板、鐵路轍岔、板錘、錘頭等。

上述成分的高錳鋼的鑄態(tài)組織通常是由奧氏體、碳化物和珠光體所組成，有時還含有少量的磷共晶。碳化物數(shù)量多時，常在晶界上呈網(wǎng)狀出現(xiàn)。因此鑄態(tài)組織的高錳鋼很脆，無法使用，需要進行固溶處理。通常使用的熱處理方法是固溶處理，即將鋼加熱到1050～1100℃，保溫消除鑄態(tài)組織，得到單相奧氏體組織，然后水淬，使此種組織保持到常溫。熱處理后鋼的強度、塑性和韌性均大幅度提高，所以此種熱處理方法也常稱為水韌處理。熱處理后力學性能為：σb615～1275MPa σs340～470MPa ζ15%～85% ψ15%～45% aKl96～294J/cm2 HBl80～225

低沖擊載荷時，可以達到HB300～400，高沖擊載荷時，可以達到HB500～800。隨沖擊載荷的不同，表面硬化層深度可達10～20mm。高硬度的硬化層可以抵抗沖擊磨料磨損。高錳鋼在強沖擊磨料磨損條件下，有優(yōu)異的抗磨性能，故常用于礦山、建材、火電等機械設備中，制作耐磨件。在低沖擊工況條件下，因加工硬化效果不明顯，高錳鋼不能發(fā)揮材料的特性。

中國常用的高錳鋼的牌號及其適用范圍是：ZGMn13—1(C 1.10%～1.50%)用于低沖擊件，ZGMn13—2(C1.00%～1.40%)用于普通件，ZGMn13—3(C0.90%～1.30%)用于復雜件，ZGMn13-4(C0.90%~1.20%)用于高沖擊件。以上4種牌號鋼的錳含量均為11.0%～14.0%。

在沖擊載荷作用的冷變形過程中，由于位錯密度大量增加，位錯的交割、位錯的塞積及位錯和溶質(zhì)原子的交互作用使鋼得到強化。這是加工硬化的重要原因。另一個重要原因則是高錳奧氏體的層錯能低，形變時容易出現(xiàn)堆垛層錯，從而為ε馬氏體的形成和形變孿晶的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。常規(guī)成分的高錳鋼的形變硬化層中常可以看到高密度位錯、位錯塞積和纏結。ε馬氏體和形變孿晶的出現(xiàn)使鋼難以變形，尤其是后者的作用更大。上述各種因素都使高錳鋼的硬化層得到很高程度的強化，硬度大幅度提高。

高錳鋼極易加工硬化，因而很難加工，絕大多數(shù)是鑄件，極少量用鍛壓方法加工。高錳鋼的鑄造性能較好。鋼的熔點低(約為1400℃)，鋼的液、固相線溫度間隔較小，(約為50℃)，鋼的導熱性低，因此鋼水流動性好，易于澆注成型。高錳鋼的線膨脹系數(shù)為純鐵的1．5倍，為碳素鋼的2倍，故鑄造時體積收縮和線收縮率均較大，容易出現(xiàn)應力和裂紋。

為提高高錳鋼的性能進行過很多合金化、微合金化、碳錳含量調(diào)整和沉淀強化處理等方面的研究，并在生產(chǎn)實踐中得到應用。介穩(wěn)奧氏體錳鋼的出現(xiàn)則可較大幅度降低鋼中碳、錳含量并使鋼的形變強化速度提高，可適用于高和中低沖擊載荷的工況條件，這是高錳鋼的新發(fā)展。

高錳鋼無磁鋼

這類鋼含錳大于17%，碳含量一般均在1.0%以下，常在電機工業(yè)中用于制作護環(huán)等。這類鋼的密度為7.87～7.98g/cm3。由于碳、錳含量均高，鋼的導熱能力差。導熱系數(shù)為12.979W/(m·℃)，約為碳素鋼的1/3。由于鋼是奧氏體組織，無磁性，其磁導率μ為1.003～1.03(H/m)。

分類

CMC-FC815

特性與用途：新型金屬粉末包藥焊新型金屬粉末包藥焊線，適合于各種熱錘鍛模、陶瓷模具之耐熱、耐磨部位制作與焊補。亦可用于中碳鋼與低合金鋼之表面硬度加強。焊后熔金不須硬化熱處理可直接使用，可機加工。線，適合于各種熱錘鍛模、陶瓷模具之耐熱、耐磨部位制作與焊補。亦可用于中碳鋼與低合金鋼之表面硬度加強。焊后熔金不須硬化熱處理可直接使用，可機加工。

注意事項：

（1） 須將熱磨損與裂痕部位全部刨除，拐角部位避免直角與銳角。

（2） 預熱溫度200-400℃，焊后消除應力回火一次，爐內(nèi)徐冷。

（3） 裂痕嚴重部位，視情形可以CMC-60N打底，可防止再次開裂。

（4） 焊補接點需盡量避免于應力發(fā)生處。

技術參數(shù)：

硬度 HRC 52-57

主要成份 Cr Mo Mn Si C Ti

焊接參數(shù)：

CMC-FC864Mo

特性與用途：

新型金屬粉末包藥焊線，適合于各種熱作模具鋼之重建堆焊與修護焊接，特別適用于熱間鍛造的初鍛模、中鍛模重要區(qū)塊的加強式局部裝甲焊接。對于熱切模的生產(chǎn)，同樣可以通過堆焊制作刀口。由于Cr、Mo含量高，有很優(yōu)良地高溫硬度與熱傳導率。

注意事項：

（1） 須將熱磨損與裂痕部位全部刨除，拐角部位避免直角與銳角。

（2） 預熱溫度200-400℃，焊后消除應力回火一次，爐內(nèi)徐冷。

（3） 裂痕嚴重部位，視情形可以CMC-60N打底，可防止再次開裂。

（4） 焊補接點需盡量避免于應力發(fā)生處。

（5） 焊渣薄膜可以鋼刷清除。

技術參數(shù)：

硬度 HRC 52-57

主要成份 Cr Mo Mn Si C

焊接參數(shù)：

CMC-FC867

特性與用途：

基礎型粉末包藥焊線，適合于各種熱作模具鋼之填充堆焊與重建修護焊接，特別適用于熱間鍛造的初鍛模、中鍛模重要區(qū)塊的加強式局部裝甲焊接。焊后熔金不須硬化熱處理可直接使用，無須軟化退火可直接上中心加工機加工。由于Mo含量高，有很優(yōu)良地熱傳導率與抗熱磨損能力。

注意事項：

（1） 須將熱磨損與裂痕部位全部刨除，拐角部位避免直角與銳角。

（2） 預熱溫度200-400℃，焊后消除應力回火一次，爐內(nèi)徐冷。

（3） 裂痕嚴重部位，視情形可以CMC-60N打底，可防止再次開裂。

（4） 焊補接點需盡量避免于應力發(fā)生處。

技術參數(shù)：

硬度 HRC 47-52

主要成份 Cr Mo Mn Si C Ti

焊接參數(shù)：