高錳鋼轍叉產(chǎn)品

我公司生產(chǎn)寬直耳板型高錳鋼轍叉,在熱處理過程中,咽喉部位出現(xiàn)規(guī)律性的橫向斷裂現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計(jì)2010年11月～2011年12月期間,因此缺陷致廢產(chǎn)品達(dá)40余組。缺陷如圖1。本文探究斷裂產(chǎn)生的原因及解決措施。

高錳鋼分為兩大類，一類是耐磨鋼，一類是無磁鋼。這里主要涉及耐磨鋼。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(xué)成分為(％)：c0．90～1．50mn10.0～15．0si0．30～1.0s≤0.05 p≤0.10這類高錳鋼的用量最多，常用來制作挖掘機(jī)的鏟齒、圓錐式破碎機(jī)的軋 面壁和破碎壁、顎式破碎機(jī)岔板、球磨機(jī)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(shí)還含有少量的磷共晶。碳化物數(shù)量多時(shí)，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(jìn)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(qiáng)度、塑性和韌性均大幅

本文介紹了鍛造對(duì)高錳鋼性能和組織的影響,以及鍛造高錳鋼心軌轍叉的現(xiàn)狀和展望。

高錳鋼鑄造工藝 1高錳鋼的化學(xué)成分設(shè)計(jì)： 1.1碳： 在常溫強(qiáng)烈沖擊載荷下的服役工件，碳含量控制在1.02以下， 甚至1.0以下。在低溫下服役工件，要控制碳含量1.0以下，固溶處 理后，原始硬度為hb170-210，使用后硬度高達(dá)450-480，硬化層深 度達(dá)18mm，含碳量高的硬度只達(dá)hb350-400，硬化深度只有7-8mm。 強(qiáng)沖擊（或擠壓），選碳含量較低；低應(yīng)力，軟物料磨損情況，選含 碳量偏高。 薄件冷速快，碳化物不易析出，碳含量可選擇高一些；結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 鑄造容易產(chǎn)生裂紋，也易碳含量偏低。 1.2錳： 一般錳含量大于12%，鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，高應(yīng)力下服役，壁厚大， 為獲得高韌性，錳含量高一些。 當(dāng)高錳鋼中錳與碳的含量比小于8時(shí)，經(jīng)常規(guī)熱處理，在晶界上 易出現(xiàn)狀碳化物和過量殘余碳化物，鑄件的強(qiáng)度、韌性和塑性降低， 鋼質(zhì)變脆。 1.3硅： 硅應(yīng)控制在0.5%左

錳 錳最重要的用途就是制造合金----錳鋼 錳鋼的脾氣十分古怪而有趣：如果在鋼中加入2.5—3.5％的錳，那么所制得的低 錳鋼簡直脆得象玻璃一樣，一敲就碎。然而，如果加入13％以上的錳，制成高錳鋼， 那么就變得既堅(jiān)硬又富有韌性。高錳鋼加熱到淡橙色時(shí)，變得十分柔軟，很易進(jìn)行各 種加工。另外，它沒有磁性，不會(huì)被磁鐵所吸引?，F(xiàn)在，人們大量用錳鋼制造鋼磨、 滾珠軸承、推土機(jī)與掘土機(jī)的鏟斗等經(jīng)常受磨的構(gòu)件，以及鐵錳錳軌、橋梁等。 高錳鋼 高錳鋼(highmanganesesteel)是指含錳量在10％以上的合金鋼。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(shí)還含有少量的磷共晶。奧氏體組織的 高錳鋼受到?jīng)_擊載荷時(shí)，金屬表面發(fā)生塑性變形。形變強(qiáng)化的結(jié)果，在變形層內(nèi)有明 顯的加工硬化現(xiàn)象，表層硬度大幅度提高。低沖擊載荷時(shí)，可以達(dá)到hb300～400， 高沖擊載荷

高錳鋼分類及簡介

高錳鋼的物理性能 高錳鋼的物理性能 a．密度。在15℃時(shí)的密度為7．870～7．9805 9／m3，液態(tài)時(shí)密度為7．05009／m3。 b．熱導(dǎo)率、線膨脹系數(shù)及比熱容。高錳鋼的熱 導(dǎo)率低，而線膨脹系數(shù)大，見表3．96，這是高錳鋼 的一大特點(diǎn)。在鑄件設(shè)計(jì)和制造工藝上應(yīng)加以考 慮，否則在鑄造和焊接過程中容易出現(xiàn)裂紋。 c．磁導(dǎo)率。水韌處理后的高錳鋼的組織是單相 奧氏體，無磁性，磁導(dǎo)率為l．003～1．03h／m；高 錳鋼熱處理中表層脫碳，磁導(dǎo)率為1．3h／m。 ⑥鑄造性能高錳鋼的流動(dòng)性較好；凝固收縮 較大，易形成縮孔；高錳鋼因含碳量高、導(dǎo)熱性較 低以及結(jié)晶生長速度較快，易產(chǎn)生粗大的柱狀晶組 織。錳鋼因線膨脹系數(shù)大、導(dǎo)熱性較低、熱應(yīng)力和 收縮應(yīng)力較大，加之鑄態(tài)強(qiáng)度和塑性較低，其熱裂、冷裂及變形傾向較碳鋼大。 由于高錳鋼液易生成mn0，從而易于和型

高錳鋼的耐磨性 耐磨材料概述 用于制造耐磨零件的金屬耐磨材料包括鋼、復(fù)合鋼材和鑄鐵等。高錳鋼是歷史悠久的耐磨材料，在惡劣工況條 件下，不容易產(chǎn)生塑性失穩(wěn)，而具有相當(dāng)好的耐磨性；但它只有在沖擊載荷及單位壓力較大的磨料磨損條件下，產(chǎn) 生加工硬化效應(yīng)，才顯示出較其他材料具有更優(yōu)良的耐磨性。對(duì)于沖擊載荷不太大的易磨損零部件，目前較廣泛選 用成本較低的非合金鋼（碳素鋼）或中高碳合金鋼，并采取一定的工藝措施以提高其耐磨性。選用表面硬化鋼或復(fù) 合鋼材制作的零部件，在耐磨、耐沖擊等性能方面都具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，可提高使用壽命，但成本較高。耐磨鑄鐵的 耐磨性好，成本低，包括冷硬鑄鐵、白口鑄鐵和中錳球墨鑄鐵，一般適用于不同工況條件下使用的耐磨零件。 耐磨鋼目前尚沒有系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但制造耐磨零件所選用的鋼類及鋼種較廣，一部分結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼及合金 鑄鐵均常用于制造各種耐磨零件。近年來還發(fā)展了一些耐磨專用鋼。一般是根

高錳鋼的發(fā)展與應(yīng)用

生產(chǎn)高錳鋼要知道的知識(shí)梳理 1奧氏體耐磨高錳鋼的兩個(gè)重要特性 奧氏體耐磨高錳鋼的兩個(gè)重要特性是優(yōu)異的加工硬化能力和高的沖擊韌性，經(jīng)強(qiáng)烈 沖擊變形后，其表層硬度可從hb170-230提高到hb500-800，而硬化層內(nèi)側(cè)仍保持為高 韌性的奧氏體組織。因而不僅具有良好的安全可靠性，而且具有較高的抗沖擊磨料磨損 的能力。高錳鋼在高沖擊負(fù)荷作用下才能表現(xiàn)出最佳的耐磨性，在此情況下要有良好的 沖擊韌性。因此被廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、建材、電力和鐵路等部門所使用的耐磨件上， 如挖掘機(jī)鏟齒、球磨機(jī)襯板、錘式破碎機(jī)錘頭及襯板、拖拉機(jī)履帶板和鐵路道岔等。 2標(biāo)準(zhǔn)型奧氏體高錳鋼 標(biāo)準(zhǔn)型奧氏體高錳鋼的主要化學(xué)成分是碳和錳，經(jīng)水韌處理后可以獲得單一的奧氏 體組織。高錳鋼中錳的主要作用是穩(wěn)定奧氏體組織，在鋼中擴(kuò)大y相區(qū)。 鋼中含錳量的選擇，主要決定于工況條件、鑄件的結(jié)構(gòu)尺寸等幾個(gè)方面的因素。厚

關(guān)于高錳鋼的若干問題通常高錳鋼含13%mn，已有百余年歷史，至今尚有一 些問題在這里討論一下，可能對(duì)讀者有所裨益。 1常用高錳鋼 1.1國內(nèi)近20年來，由于過去濫用高錳鋼，在一些原不該用高錳鋼的場合也用 了。后來人們用其它材料代替了高錳鋼，取得了很大成績。但這并不是說高錳鋼 的用途越來越小，不值得重視了。其實(shí)不然，高錳鋼仍擁有巨大市場，其中絕大 多數(shù)是mn13，其次則是含鉻的mn13cr2。此外，還有加入其它合金元素的高錳鋼 (見表1)［1］。 表1高錳鋼的典型成分 tab.1typicalcompositionofhighmanganesesteel% 高錳鋼cmncrmo其它 標(biāo)準(zhǔn)級(jí) 1.00～ 1.40 12.00 ～14.00 含鉻的 1.00～ 1.40 12.00～ 14.00 1.50～ 2.50 1%mo的 0.

高錳鋼的特點(diǎn)及其焊接性

采用金相顯微鏡、掃描電鏡、電子探針、力學(xué)性能檢測(cè)等手段,研究合金元素w(0~1.460%)對(duì)高錳鋼顯微組織和沖擊韌性的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:隨著合金元素w的增加,高錳鋼的晶粒減小;高錳鋼的基體硬度提高;高錳鋼中析出少量以w為主要合金元素的碳化物;高錳鋼沖擊韌性先增后降,當(dāng)含w量為0.912%時(shí)高錳鋼的沖擊韌性最高,達(dá)到329.9j/cm2,比不含w的高錳鋼約提高了49%。這是w元素的細(xì)晶作用、固溶強(qiáng)化和碳化物析出綜合作用的結(jié)果。

用mn13鋼制造的民品履帶板,在使用不到一個(gè)月時(shí)斷裂。用金相顯微鏡和掃描電鏡等手段對(duì)斷裂原因進(jìn)行分析,結(jié)果表明:履帶板早期失效的主要原因是因澆注溫度高、結(jié)晶凝固速度慢,導(dǎo)致在晶界析出大量碳化物,而使鋼脆性增大。

板狀件具有壁厚較小且均勻的特點(diǎn)，采用濕型鑄造工藝配以低溫快速澆注，可以成功地生產(chǎn)高錳鋼板狀件。由于有效地抑制了微觀組織的柱狀晶生成，提高了鑄件強(qiáng)度和抗沖擊性能。

大同機(jī)車廠生產(chǎn)的ss_7型電力機(jī)車,其磨耗板材料選用的是高錳鋼zgmn13。由于磨耗板裝在車體下面,與轉(zhuǎn)向架上的滾子裝置相接觸,磨耗板既承受1/3車體垂向載荷的壓應(yīng)力,又承受機(jī)車通過曲線時(shí)的橫向力,因此,要求在采用高錳鋼材料制造磨耗板時(shí)不能有缺陷存在。該廠磨

一、什么是高錳鋼？我國與美、日、俄等國的典型高錳鋼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比照如何， 用吸鐵石能鑒別高錳鋼嗎？ 標(biāo)準(zhǔn)的高錳鋼（mn13）又叫哈德菲爾德鋼，是英國人hadfield于1882年發(fā) 明的。我國關(guān)于高錳鋼的標(biāo)準(zhǔn)可查國家標(biāo)準(zhǔn)（gb/t5080-1998），與國外主要發(fā) 達(dá)國家的比照如下： 用吸鐵石鑒別高錳鋼是利用高錳鋼無磁性的特點(diǎn)，但現(xiàn)實(shí)中有很多材料如部 分不銹鋼、耐熱鋼也無磁性，中錳鋼、超高錳鋼均無磁性，所以用此法鑒別是不 可靠的。比較簡單的鑒別方法是技術(shù)人員或現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)豐富的老師傅用火化兼?zhèn)?法，當(dāng)然最根本的辦法還是請(qǐng)專業(yè)部門化驗(yàn)分析，以免錯(cuò)判。 注：各國高錳鋼都不是一個(gè)牌號(hào)，而是一個(gè)系列的統(tǒng)稱。 二、高錳鋼具有什么樣的特性？它的抗磨機(jī)理是什么？為何至今仍有巨大 的生命力？ 高錳鋼在抵抗磨損的同時(shí)，由于其極強(qiáng)的韌性，因而抵抗劇烈沖擊負(fù)荷，其 安全性、可靠性是其他材料無法相比的。

本文建立由鐵路轍叉和列車車輪組成的三維彈-塑性有限元模型,研究高錳鋼轍叉心軌的應(yīng)力/應(yīng)變場。文中考慮轍叉心軌在頂寬50mm處的兩種服役狀態(tài)——服役前期未發(fā)生加工硬化和服役后期發(fā)生加工硬化,分析加工硬化對(duì)心軌應(yīng)力/應(yīng)變大小和分布的影響。對(duì)服役加工硬化的情況,考慮到距離工作表面不同深度處轍叉材料性能的不同,將心軌局部模型分層,并設(shè)置各層的材料性能;對(duì)未發(fā)生加工硬化的情況,為模型設(shè)置均勻的材料性能。結(jié)果表明,兩種服役狀態(tài)下轍叉心軌的vonmises應(yīng)力和等效塑性應(yīng)變均隨深度的增加先快速增大,然后逐漸減小;與服役初期相比,服役后期心軌的最大等效應(yīng)力增大約23%,最大等效塑性應(yīng)變則降低約40%;塑性變形區(qū)域也明顯減小,這是由于心軌在服役加工硬化后屈服強(qiáng)度已大幅提高。因此,在很大程度上,服役后期的加工硬化起著抑制心軌頂面塌陷和飛邊形成的作用。此外,與未加工硬化心軌相比,加工硬化后心軌的最大等效應(yīng)變與工作表面的距離由0.8mm增大到了1.5mm,這表明易產(chǎn)生裂紋的位置有遠(yuǎn)離心軌表面的趨勢(shì)。

敘述了天鐵集團(tuán)運(yùn)輸部應(yīng)用kd-286焊條進(jìn)行焊修高錳鋼轍叉的工藝過程。針對(duì)該技術(shù)應(yīng)用中出現(xiàn)的夾碳、裂紋、未融合及未焊透等問題,從焊接工藝方面進(jìn)行了分析探討。通過待焊補(bǔ)轍叉的焊修表面處理、調(diào)控刨削速度,改進(jìn)堆焊順序、控制冷卻速度、調(diào)整引弧方位等措施消除了該問題,提高了轍叉使用壽命,創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。

出口美國的高錳鋼轍叉在重載、高速的條件下工作，內(nèi)在質(zhì)量要求高，不允許有縮孔縮松等鑄造缺陷。對(duì)出口美國的115re自護(hù)高錳鋼轍叉局部產(chǎn)生縮孔缺陷，從冒口設(shè)計(jì)、補(bǔ)縮距離及補(bǔ)縮通道等進(jìn)行分析，針對(duì)缺陷產(chǎn)生的原因從幾個(gè)方面采取了相應(yīng)的改進(jìn)措施，取得了良好效果，獲得了滿足技術(shù)要求的鑄件。

結(jié)合工聯(lián)岔系列高錳鋼與鋼軌閃光焊焊接實(shí)例,介紹了閃光焊接的焊接工藝和參數(shù)確定,分析了焊接接頭產(chǎn)生的常見缺陷及防止措施,總結(jié)了閃光焊焊接技術(shù)和質(zhì)量控制,以提高軌件閃光焊接接頭合格率。

介紹高錳鋼轍叉與普通鋼軌連接采用膠接的方法，實(shí)現(xiàn)道岔無縫化。