锰钢是一种高强度的抗磨钢,主要用于需要承受冲击、挤压、物料磨损等恶劣工况条件,破坏形式以磨损消耗为主,部分断裂、变形。耐磨高锰钢特别适用于冲击磨料磨损和高应力碾碎磨料磨损工况,常用于制造球磨机衬板,锤式破碎机锤头,颚式破碎机颚板,圆锥破碎机轧臼壁、破碎壁,挖掘机斗齿、斗壁,铁道道岔,拖拉机和坦克的履带板等抗冲击、抗磨损的铸件。高锰钢还用于:防弹钢板,保险箱钢板等。
高锰钢加工过程中会有脱碳现象,红星机器对此进行了长期的研究,总结出避免高锰钢加工过程中的脱碳现象的措施:
水韧温度越高,高温下保温时间越长,高锰钢常常在炉内氧化气氛中脱碳。脱碳会使钢的力学性能和耐磨性能恶化。铸件表层的脱碳是由于加热和保温过程中钢中碳的氧化造成的。脱碳层较深,表层的碳含量降到0.1%~.2%。可以达到几毫米,由于脱碳层,钢的表层组织发生明显的变化,碳含量降低后它已不属于奥氏体的相区之内,从组织图表中看,出现马氏体组织。
高锰钢在高于1100℃保温时,保温时间愈长,脱碳层的厚度和氧化皮层的厚度愈大。脱碳层在水淬时得到马氏体组织,这个表层很脆、塑性很低,和内部奥氏体组织之间的结合强度很差,在冲击磨料磨损条件下工作时,表面层很快发生剥落,加快金属的磨损。脱碳层在水淬时发生马氏体转变,体积膨胀,而内层仍然是奥氏体组织,表层和内层之间出现应力,在随后的冷却过程中两种组织的线收缩也不相同。
这些都使表层扥容易开裂,特别是当铸件在热处理之前表面已经有裂纹时,脱碳的结果会使原有的微小裂纹发展扩大。咋保证热处理后组织的前提下,尽量减少保温时的氧化和脱碳,尽量减少热处理炉内的氧化性气氛,设法维持中性的炉内气氛。
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