锰钢(high manganese steel)
含锰量在10％以上的合金钢。1882年第一次获得奥氏体组织的高锰钢，1883年英国人哈德菲尔德(R．A．Hadfield)取得了高锰钢专利。高锰钢依其用途的不同可分为两大类：
(1)耐磨钢。这类钢含锰10％～15％，碳含量较高，一般为0.90％～1.50％，大部分在1．0％以上。其化学成分为(％)：
C0．90～1．50Mn10.0～15．0
Si0．30～1.0 S≤0.05 P≤0.10这类高锰钢的用量最多，常用来制作挖掘机的铲齿、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。
上述成分的高锰钢的铸态组织通常是由奥氏体、碳化物和珠光体所组成，有时还含有少量的磷共晶。碳化物数量多时，常在晶界上呈网状出现。因此铸态组织的高锰钢很脆，无法使用，需要进行固溶处理。通常使用的热处理方法是固溶处理，即将钢加热到1050～1100℃，保温消除铸态组织，得到单相奥氏体组织，然后水淬，使此种组织保持到常温。热处理后钢的强度、塑性和韧性均大幅度提高，所以此种热处理方法也常称为水韧处理。热处理后力学性能为：σb615～1275MPa σ 0.2340～470MPa ζ15％～85％ψ15％～45％aKl96～294J／cm2 HBl80～225
高锰钢经过固溶处理后还会有少量的碳化物未溶解，当其数量较少符合检验标准时，仍可使用。
奥氏体组织的高锰钢受到冲击载荷时，金属表面发生塑性变形。形变强化的结果，在变形层内有明显的加工硬化现象，表层硬度大幅度提高。低冲击载荷时，可以达到HB300～400，高冲击载荷时，可以达到HB500～800。随冲击载荷的不同，表面硬化层深度可达10～20mm。高硬度的硬化层可以抵抗冲击磨料磨损。高锰钢在强冲击磨料磨损条件下，有优异的抗磨性能，故常用于矿山、建材、火电等机械设备中，制作耐磨件。在低冲击工况条件下，因加工硬化效果不明显，高锰钢不能发挥材料的特性。
中国常用的高锰钢的牌号及其适用范围是：ZGMn13—1(C 1.10％～1.50％)用于低冲击件，
ZGMn13—2(C1.00％～1.40％)用于普通件，ZGMn13—3(C0.90％～1.30％)用于复杂件，ZGMn13-4(C0.90％~1.20％)用于高冲击件。以上4种牌号钢的锰含量均为11.0％～14.0％。
在冲击载荷作用的冷变形过程中，由于位错密度大量增加，位错的交割、位错的塞积及位错和溶质原子的交互作用使钢得到强化。这是加工硬化的重要原因。另一个重要原因则是高锰奥氏体的层错能低，形变时容易出现堆垛层错，从而为ε马氏体的形成和形变孪晶的产生创造了条件。常规成分的高锰钢的形变硬化层中常可以看到高密度位错、位错塞积和缠结。ε马氏体和形变孪晶的出现使钢难以变形，尤其是后者的作用更大。上述各种因素都使高锰钢的硬化层得到很高程度的强化，硬度大幅度提高。
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。高锰钢的铸造性能较好。钢的熔点低(约为14()()℃)，钢的液、固相线温度间隔较小，(约为50℃)，钢的导热性低，因此钢水流动性好，易于浇注成型。高锰钢的线膨胀系数为纯铁的1．5倍，为碳素钢的2倍，故铸造时体积收缩和线收缩率均较大，容易出现应力和裂纹。
为提高高锰钢的性能进行过很多合金化、微合金化、碳锰含量调整和沉淀强化处理等方面的研究，并在生产实践中得到应用。介稳奥氏体锰钢的出现则可较局gao大幅度降低钢中碳、锰含量并使钢的形变强化速度提高，可适用于高和中低冲击载荷的工况条件，这是高锰钢的新发展。
(2)无磁钢。这类钢含锰大于17％，碳含量一般均在1.0％以下，常在电机工业中用于制作护环等。这类钢的密度为7.87～7.98g／cm3。由于碳、锰含量均高，钢的导热能力差。导热系数为12.979W／(m?℃)，约为碳素钢的1／3。由于钢是奥氏体组织，无磁性，其磁导率μ为1．003～1．03(H/m)。
高锰钢辙叉焊修工艺 怀化工务段退休工程师肖国富 特别声明：本工艺虽然经过作者数十年研究实验，已经在全国铁路推广。但本文脱稿于2007年，上传于2012年，仅供同行研究参考。 第一节准备工作 一、安全注意事项 1、从事辙叉焊补的焊工应取得相应的操作许可证； 2、不焊补任何部位出现断裂的辙叉，也不焊补同一部位焊补过三次的辙叉； 3、不在风力大于5级和雨雾天进行辙叉的室外焊补作业，室外焊补人员应在上风方向作业，室内应有吸尘排烟设备，以减少烟尘锰毒对焊补人员的危害； 4、辙叉表面缺陷或磨耗，打磨后不影响行车时，可以在车速不高的线上，利用列车间隙时间焊补，但应由辙叉养护工区按《铁路工务安全规则》及有关规定办理施工手续和设置防护才能上线作业，且在作业中，要严格控制辙叉挖补尺寸，以保证能随时放行列车； 5、利用“天窗”时间线上焊补辙叉裂纹、磨耗、掉块时，也要按“天窗”作业的相关规定，办理手续和防护施工车辆； 6、线上焊补时，电焊搭铁应搭接在所焊辙叉的轨底裙边上。严禁跨过钢轨、绝缘接头及轨道绝缘处，进行搭铁和引弧，以防止破坏和影响行车信号； 7、线上“天窗”条件焊补有困难时，辙叉焊补应在线下进行，或运回工厂，在室内的水槽中施焊； 8、随时注意行车和人身安全，遵守焊接安全操作规章，按规定穿着防护用品。 二、现场焊修设备工具 1、AXQ1-200系列内燃电焊机1台，含焊钳、电缆线、面罩等附件； 2、0.35~0.4立方米、0.7~0.8兆帕（700~800千帕）内燃机驱动空压机1台，含碳弧气刨手钳、高压（氧气）气管等附件； 3、交直流两用手提式电动砂轮机或角磨机一台（建议用上海砂轮机厂生产的S1S-150型850W砂轮机，不要用其它工厂生产的580W砂轮机，否则磨不动），最近有工务段使用的博世角磨机和博世磨片也比较好； 4、电焊条干燥保温筒一个或小烘箱+保温筒； 5、接线板或多用（耐摔、防水）插座一至二个或带插座的电缆圆盘； 6、Φ22~26厘米水壶一个，约10公斤水桶一只或用钢轨钻孔用的压力式水桶； 表2-2 碳棒的规格及适用的电焊机和电流参考表 适用场地电焊机型号圆形碳棒 规格(mm) 使用电流 （A） 线场焊叉AXQ1-200 ￠ 3 150~180 ￠3.5 150~180 ￠4 150~200 ￠5 150~200（250） 工厂焊叉ZXG-400等￠7 200~350 ￠8 250~400 ￠9 350 ~400（500） 7、扳手、钳子、敲渣尖锤、钢丝刷、扁油刷、手锤、钢錾子等手工工具一套； 8、1米长钢直尺、0.05（0.5）~1.00塞尺、弦线、钢轨测温计、2~5米钢卷尺、等量具一套，
.耐磨高锰钢铸件的铸态余热热处理 为缩短热处理周期，可利用铸态余热进行高锰钢水韧处理。其工艺为：铸件于ll00～1180。C时自铸型中取出，经除芯清砂后，铸件温度允许冷却到900～1000。C，然后装入加热到l050。1080。C的炉内保温3～5h后水冷。该处理工艺简化了热处理工艺，减少了铸件在型内的冷N啪3,但ue产操作上有一定难度。表11—18为不同热处理工艺的高锰钢试样的力学性能。 2．耐磨高锰钢铸件的沉淀强化热处理 耐瞎高锰钢沉淀强化热处理的目的，是在加入适量碳化物形成元素(如钼、钨、钒、钛、铌和铬)的基础上，通过热处理方法在高锰钢中得到一定数量和大小的弥散分布的碳化物第二相质点，强化奥氏体基体，提高高锰钢的抗磨性能。但这种热处理工艺较复杂，并使生产成本增加。 3．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。 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。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。 水韧处理时铸件入水前的温度在950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度以下．淬火后最高水温不超过60度。水温较高时高锰钢的力学性能显著下降。水韧处理时水量须达到铸件和吊栏重量的8倍以上，若用非循环水需定期增加水量．暑好使用水质干净的循环水或采用压缩空气搅动池水。用吊篮吊淬时，可采用摆动吊篮的方式加速铸件的冷却。 高锰钢水韧处理多用台车式．热处理炉。铸件人水常用自动倾翻或吊篮吊淬方式。前者对大件及形状复杂的薄壁件易引起变形，淬火后铸件从水池中取出也较为困难；后者淬火后取出铸件方便，但吊篮消耗大。 4．耐磨中铬钢铸件的热处理耐磨中铬钢铸件热处理的目的，是得到高强韧性和高硬度的马氏体基体组织，以提高钢的强度、韧度及耐磨性。
我国在此是以钢材的用途分类作为表示方法分类的基础： 1）碳素结构钢： 表示方法：Q+数字+（质量等级符号）+（脱氧方法符号）+（专门用途的符号） ①钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点； ②“Q”后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa。例如Q235表示屈服点（σs）为235 MPa的碳素结构钢； ③必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。 质量等级符号分别为A、B、C、D。 脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。专门用途的碳素钢：例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。 2）优质碳素结构钢 表示方法：数字+（元素符号）+（脱氧方法符号）+（专门用途的符号） ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。 ②锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。 ③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。 3）碳素工具钢 表示方法：字母T+数字+（元素符号）+（质量等级符号） ①钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。 ②钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。 ③锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。 ④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。 4）易切削钢 表示方法：字母Y+数字+（元素符号） ①钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。 ②字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。 ③锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。 5）合金结构钢 表示方法：（专门用途符号）+数字+主要合金元素符号和数字+微量合金元素符号+（质量等级符号）+（专门用途符号） ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如 40Cr。
高锰钢与超高锰钢铸件生产技术要点在高能量冲击的工作条件下，高锰钢与超高锰钢铸件的应用范围是广阔的。许多铸造厂，对生产此类钢种铸件缺乏必要的认识。现对具体操作做简要的说明，供生产者参考。 1化学成分 高锰钢按照国家标准分为5个牌号，主要区别是碳的含量，其范围是％－％。受冲击大，碳含量低。锰含量在％－％之间，一般不应低于13％。超高锰钢尚无国标，但锰含量应大于18％。硅含量的高低，对冲击韧度影响较大，故应取下限，以不大于％为宜。低磷低硫是最基本的要求，由于高的锰含量自然起到脱硫作用，故降磷是最要紧的，设法使磷低于％。铬是提高抗磨性的，一般在％左右。 2炉料 入炉材料是由化学成分决定的。主要炉料是优质碳素钢（或钢锭）、高碳锰铁、中碳锰铁、高碳铬铁及高锰钢回炉料。这里特别提醒的是有人认为只要化学成分合适，就可以多用回炉料。这个认识是有害的。某些厂之所以产品质量不佳，皆出于此。不仅高锰钢、超高锰钢，凡是金属铸件，绝不可以过多的使用回炉料，回炉料不应超过25％。那么，回炉料过剩该如何只要把废品降到最低，回炉料就不会过剩。3熔炼 这里着重讲加料顺序，无论用中频炉，还是电弧炉熔炼，总是先熔炼碳素钢，而各类锰铁和其他贵重合金材料，要分多次，每次少量入炉，贵重元素在最后加入，以减少烧损。料块应尽量小些，以50－80mm
为宜。熔清后，炉温达到1580－1600℃时，要脱氧、脱氢、脱氮，可用铝丝，也可用Si-Ca合金或SiC等材料。将脱氧剂一定压到炉内深处。金属液面此时用覆盖剂盖严，隔断外界空气。还要镇静一段时间，使氧化物、夹杂物有充足时间上浮。然而，不少企业，只将铝丝甚至铝屑，撒在金属液面上，又不加覆盖，岂不白白浪费！在此期间，及时用中碳锰铁来调整锰与碳的含量。 钢液出炉前，将浇包烘烤到400℃以上是十分必要的。在出炉期间用V-Fe、Ti-Fe、稀土等多种微量元素做变质处理，是使一次结晶细化的必要手段，它对产品性能影响是至关重要的。 4炉料与造型材料 要延长炉龄，当分清钢种与炉衬的属性。锰钢属碱性，炉衬当然选用镁质材料。捣打炉衬要轮番周而复始换位操作。添加炉衬材料不可过厚，每次80毫米左右为宜，捣毕要低温长时间烘烤。如提高生产效率，笔者建议采用成型坩埚（沈阳力得厂和恒丰厂均有成品出售），从拆炉到装成，不用1小时，即可投入生产，同时成型坩埚对防穿炉大有裨益。当然，炉龄的长短与操作者大有关系。不少操作者像掷铅球的运动员一样，把炉料从三四米之外投入炉内，既不安全又伤炉龄，应将炉料置于炉口旁预热，然后用夹子慢慢地将炉料顺炉壁放入。 造型材料和涂料也应与金属液属性相一致，或者用中性材料（如铬铁矿砂、棕刚玉等）。若想获得一次结晶细化的基体，采用蓄热量大的铬铁矿砂是正确的，尤其是消失模生产厂，用它将克服散热慢的缺点。5铸造工艺设计
高锰钢的耐磨性
高锰钢的耐磨性 高锰钢铸件在受到冲击截荷和压应力时，金属表面发生塑性变形，迅速产生加工硬化并诱发产生马氏体及ε相，从而形成硬而耐磨的表面层，而心部仍是奥氏体组织。表面层硬度由原来的200HB左右提高到500HB以上，硬化层厚度可达到10～20mm，甚至更多。在表面逐渐被磨损掉的同时，在冲击载荷的作用下硬化层不断地向内发展。在低冲击载荷和低应力磨损情况下，由于不能在表面产生足够的加工硬化，这时高锰钢的耐磨性往往不一定比相当硬度的其他钢种好。 为适应不同工况的要求，调整基本成分和加入其他合金元素，以提高钢的耐磨性，发展了一些改进型高锰钢。国内外一部分改进型高锰钢的化学成分和用途见下表。 改进型高锰钢的化学成分和用途 国别钢种 化学成分质量分数(%) 用途举例C Si Mn Mo Cr其他 中国Mn6Mo 1.2～1.40.4～0.7 5.5～7.00.8～1.2 1.5 (小截面 件) (大截面 件) - 适用于冲击不 很大的粉煤设 备和工程机械 的耐磨件 美国 Climax 6Mn-1Mo Grade A 1.05～1.350.40～0.70 5.75～ 6.75 0.90～ 1.20 残余-Grade B 0.80～1.000.40～0.70 6.00～ 7.00 0.90～ 1.20 残余- 中国 5Cr5Mn90.54-8.86- 4.94-破碎机的轧臼 壁、破碎壁， 电铲铲齿 60Cr5Mn110.58-11.0- 4.7- Mn9Cr2------ 45Mn17Al30.34～0.420.27～0.57 17.2～ 18.0 -- Al：2.97～ 3.20 Ti：0.078～ 0.098 承受高应力冲 击的工件，如 落锤及其底座7Mn130.7～0.8≤0.5 12.5～ 14.5 --Ti：≤0.1 铸态下使用。 大型挖掘机铲 斗、复杂结构 的格子板、衬 板等
一、高锰钢分类及简介 1、高锰钢的来源 1882年第一次获得奥氏体组织的高锰钢，1883年英国人哈德菲尔德(R．A．Hadfield)取得了高锰钢专利。高锰钢依其用途的不同可分为两大类： 2、耐磨钢 这类钢含锰10％～15％，碳含量较高，一般为0.90％～1.50％，大部分在1．0％以上。其化学成分为(％)： C0．90～1．50Mn10.0～15．0 Si0．30～1.0 S≤0.05 P≤0.10这类高锰钢的用量最多，常用来制作挖掘机的铲齿、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。 上述成分的高锰钢的铸态组织通常是由奥氏体、碳化物和珠光体所组成，有时还含有少量的磷共晶。碳化物数量多时，常在晶界上呈网状出现。因此铸态组织的高锰钢很脆，无法使用，需要进行固溶处理。通常使用的热处理方法是固溶处理，即将钢加热到1050～1100℃，保温消除铸态组织，得到单相奥氏体组织，然后水淬，使此种组织保持到常温。热处理后钢的强度、塑性和韧性均大幅度提高，所以此种热处理方法也常称为水韧处理。热处理后力学性能为：σb615～1275MPa σ0.2340～470MPa ζ15％～85％ψ15％～45％ aKl96～294J／cm2 HBl80～225 高锰钢经过固溶处理后还会有少量的碳化物未溶解，当其数量较少符合检验标准时，仍可使用。 奥氏体组织的高锰钢受到冲击载荷时，金属表面发生塑性变形。形变强化的结果，在变形层内有明显的加工硬化现象，表层硬度大幅度提高。低冲击载荷时，可以达到HB300～400，高冲击载荷时，可以达到HB500～800。随冲击载荷的不同，表面硬化层深度可达10～20mm。高硬度的硬化层可以抵抗冲击磨料磨损。高锰钢在强冲击磨料磨损条件下，有优异的抗磨性能，故常用于矿山、建材、火电等机械设备中，制作耐磨件。在低冲击工况条件下，因加工硬化效果不明显，高锰钢不能发挥材料的特性。 中国常用的高锰钢的牌号及其适用范围是：ZGMn13—1(C 1.10％～ 1.50％)用于低冲击件，ZGMn13—2(C1.00％～1.40％)用于普通件， ZGMn13—3(C0.90％～1.30％)用于复杂件，ZGMn13-4(C0.90％~1.20％)用于高冲击件。以上4种牌号钢的锰含量均为11.0％～14.0％。 在冲击载荷作用的冷变形过程中，由于位错密度大量增加，位错的交割、位错的塞积及位错和溶质原子的交互作用使钢得到强化。这是加工硬
钢轨重伤标准 1．钢轨头部磨耗:垂磨大于10mm，侧磨大于17mm 2．钢轨表面在任何部位有裂纹（包含螺孔裂纹、轨头下颚水平裂纹（透锈）、轨腰水平裂纹、轨头纵向裂纹、轨底裂纹）； 3．轨端或轨顶面剥落掉块，其长度超过３０ｍｍ，且深度超过８ｍｍ； 4．钢轨在任何部位变形（轨头扩大、轨腰扭曲或鼓包等），经判断确认内部有暗裂； 5．钢轨锈蚀除去铁锈后，轨底厚度小于５ｍｍ（在轨底边缘处测量）或轨腰厚度小于８ｍｍ； 6．轨顶面擦伤深度超过２ｍｍ（不含剥落掉块）； 7．钢轨探伤人员或养路工长认为有影响行车安全的其他缺陷（含黑核、白核）。 8、钢轨低头超过3.5mm 普通线路（道岔）的重伤钢轨应及时更换，换下后应及时用白漆刷上明显的“×”标记，防止再铺用。在桥上或隧道内的轻伤钢轨，应及时更换。 伤损高锰钢辙叉轻伤、重伤标准 一、高锰钢整铸辙叉轻伤标准： 1．在辙叉心宽４０ｍｍ的断面处，辙叉心垂直磨耗（不含辙叉翼轨加高部分）在正线上超过４ｍｍ，在到发线上超过６ｍｍ，在其他站线上超过８ｍｍ； 2．辙叉顶面和侧面在任何部位有裂纹； 3．辙叉心、辙叉翼轨面剥落掉块，长度超过１５ｍｍ，深度超过３ｍｍ； 4．钢轨探伤人员或养路工长认为有伤损的辙叉。 二、高锰钢整铸辙叉重伤标准： 1．在辙叉心宽４０ｍｍ的断面处，辙叉心垂直磨耗（不含辙叉翼轨加高部分）在正线上超过６ｍｍ，在到发线上超过８ｍｍ，在其他站线上超过１０ｍｍ； 5．叉趾、叉跟浇注断面变化部位斜向或水平裂纹，长度超过１２０ｍｍ或虽未超过１２０ｍｍ，但裂纹垂直高度超过４０ｍｍ； 6．底板裂纹向内裂至轨腰，并超过轨腰与圆弧的连接点； 7．螺栓孔裂纹延伸至轨端、轨头下颏或轨底，两个螺栓孔裂通； 8．辙叉心、辙叉翼轨面剥落掉块，长度超过３０ｍｍ，深度超过６ｍｍ时； 9．钢轨探伤人员或养路工长认为有影响行车安全的其它缺陷。 三、钢轨组合辙叉的垂直磨耗比照高锰钢整铸辙叉办理，其他伤损比照钢轨轻重伤标准办理。辙叉有轻伤时，应注意检查观测，达到重伤标准时，应及时更换。 ——《铁路线路维修规则》
影响高锰钢力学性能的几个因素 【摘要】论述了影响高锰钢力学性能的因素有碳化物、夹杂物、化学成分、晶粒度。经实践摸索，我们认为碳化物、夹杂物是影响高锰钢力学性能的主要因素，在检验过程中应严格控制。根据我厂实际情况，对成分控制比较严格，一般都能达到成分要求，所以对性能影响也不会太大。当不存在穿晶现象时，晶粒度对高锰钢的力学性能影响较小，在检验过程中可做为一般检验项目。 高锰钢是历史最悠久，也是世界各国通用的一种抗磨钢。这种钢适用于在重力冲击或挤压的工作条件下经受摩擦的零件，这种奥氏体钢具有加工硬化性质，在冲击或重力挤压下，其表层发生加工硬化现象，硬度比原来大幅提高，可达到450～550HBW，而冲击韧度相应有所降低。这种具有高硬度的表层使铸件具有良好的抗磨性，至于铸件的内部则由于没有受到加工硬化，仍旧保持其原有的硬度和良好的韧性。当铸件的工作表面被磨掉一层后，显露出来的新的一层又被加工硬化，而同样获得了高的硬度，由于表层具有高硬度而内部具有良好的韧性这两方面很好的结合，所以铁路道岔中高锰钢辙叉铸件就是利用这一特性制造的。为了保证高锰钢的这种力学性能，必须严格检查其关键项点，使产品保质保量，避免生产过程中出现废品。 一、高锰钢的铸态组织 含Mn=11％～14％、C=0.9％～1.4％的钢，在900℃以上时，具有单一奥氏体组织，当温度降低到约900℃以下时将有碳化物Fe3C析出，
当温度继续下降至620℃左右时，开始共析转化，并一直持续到约300℃时终了，在这样平衡条件下得到的金相组织为铁素体和碳化物。但在铸造条件下，高锰钢结晶过程中的冷却速度大于平衡条件，因此组织转变不能按平衡条件进行，而是共析转化来不及发生，得到的金相组织是由奥氏体和碳化物组成的。 二、对影响高锰钢力学性能的因素探讨 1.碳化物对高锰钢性能的影响：无论是构成网状的析出碳化物还是未熔碳化物，对高锰钢力学性能的影响非常大，使其冲击值及抗拉强度大大降低，远远低于标准规定的数值，Rm≥750MPa，ak≥147j/cm2，所以，碳化物会严重影响高锰钢的力学性能，在检查时应严格控制。 2.非金属夹杂物对高锰钢性能的影响：碳化物不仅影响高锰钢的力学性能，非金属夹杂物的含量对钢的性能也有显著影响。高锰钢由于含大量的锰，因而在钢液中会产生大量的氧化锰(MnO)，由于氧化锰在钢液中的溶解度很大，而在固态钢中的溶解度极小，因此在钢液凝固时，大量的氧化锰以非金属夹杂物的形式析出在钢的晶界上，降低钢的冲击韧度，并使铸件的热裂纹倾向增大。因为在冶炼高锰钢时，要求钢液脱氧良好，尽量降低钢液中氧化锰的含量。另外，由于非金属夹杂物的强度和塑性都很低，它们在钢液中的作用有如空洞或裂纹一样，割裂钢的本体，降低钢的性能。非金属夹杂物越多，对钢的本体割裂作用越大，显著降低钢的性能，且随着钢中夹杂物数量的增多，钢的性能大幅降低。
经验交流 《铸造技术》12/2005 图2 采用覆盖剂保护熔炼浇注的镁合金试样 Fig.2 Magnesium alloy specimen with covering agent protecting during melting 图3 试样的SEM 断口形貌 Fig.3 Fractography of the specimen 平面应变条件下做低能量撕裂的断口,说明材料有较好的塑性。在该合金试样的断口上未发现明显的气缩孔,说明该合金试样较为致密。浇注成功与新模具的浇注方式,补缩与渣流冒口有关。3 室温力学性能 加入Sr 和稀土元素Y 和Nd 后,AM60B 镁合金的屈服强度和抗拉强度均得到改善,屈服强度达到了82.92M Pa ,比AM60B 镁合金提高了32%,断裂强度 为211.20M Pa ,比AM60B 镁合金提高了24%。4 结论 (1)采用覆盖剂保护熔炼,制备了较为致密、合格 的AM60B 及AM60B +(Sr ,Y ,Nd )合金试样。 (2)加入元素Sr 和稀土元素Y 、Nd 后,AM60B 镁合金的屈服强度和抗拉强度均得到改善,试样具有较好的塑性。 参考文献 [1] B.L.M ordike ,T Ebert.Magnesium Properties 2Applications 2 Potential[J ].Mater.Sci.Eng.,2001,(302):37245.[2] 王渠东,曾小勤,吕宜振,等.高温铸造镁合金的研究与应 用[J ].材料导报,2000(3):21223. [3] A Luo.Recent Magnesium Alloy Development for Autom otive Powertrain Applications [J ].Materials Science Forum ,2003(4192422):57266. [4] Y.G okan ,A.Suzuki ,S.Nozawa ,et al.Development of Heat Resistant Mg 2Zn 2Al 2Ca 2RE Diecasting Alloys [J ].Materials Science Forum ,2003(4192422):4512456.[5] 余 琨,黎文献,李松瑞,等.含稀土镁合金研究与开发 [J ].特种铸造及有色合金,2001(1):41243.收稿日期:2005205220; 修订日期:2005210224 作者简介:袁建路(19672 ),河北石家庄人,副教授.研究方向:金属成形工艺的研究. 高锰钢与超高锰钢铸件生产技术要点 李德臣 (沈阳新科龙铸造材料厂,辽宁沈阳110021) Mai n Poi nt s f or Hi g h S t e el a n d S up e r Ma n ga ne s e s S t e el of Pr o d uc ti v e Te c h ni q ue LI De 2chen (Shengyang X inK eLong Foundry Materials Works ,Shenyang 110021,China )中图分类号:T G269 文献标识码:B 文章编号:100028365(2005)1221168202 在高能量冲击的工作条件下,高锰钢与超级高锰钢铸件的应用范围是广阔的。许多铸造厂,对生产此类钢种铸件缺乏必要的认识。现对具体操作做简要的说明,供生产者参考。1 化学成分 高锰钢按照国家标准分为5个牌号(见G BS T568021998),主要区别是碳的含量,其范围是0.75% ～1.45%。受冲击大者,碳量低。锰含量在11.0%～14.0%之间,一般不应低于13%。超高锰钢尚无国 标,但锰含量应大于18%。硅含量的高低,对冲击韧度影响较大,故应取下限,以不大于0.5%为宜。低磷低硫是最基本的要求,由于高的锰含量自然起到脱硫 ? 8611?
高锰钢的耐磨性 高锰钢铸件在受到冲击截荷和压应力时，金属表面发生塑性变形，迅速产生加工硬化并诱发产生马氏体及ε相，从而形成硬而耐磨的表面层，耐心部仍是奥氏体组织。表面层硬度由原来的200HB左右提高到500HB以上，硬化层浓度可达到10～20mm，甚至更多。在表面逐渐被磨损掉的同时，在冲击载荷的作用下硬化层不断地向内发展。在低冲击载荷和低应力磨损情况下，由于不能在表面产生足够的加工硬化，这时高锰钢的耐磨性往往不一定比相当硬度的其他钢种好。 为适应不同工况的要求，调整基本成分和加入其他合金元素，以提高钢的耐磨性，发展了一些改进型高锰钢。国内外一部分改进型高锰钢的化学成分和用途见下表。 改进型高锰钢的化学成分和用途
园锥破碎机轧臼壁的研制应用 本课题研制的轧臼壁是选矿厂碎矿车间碎矿系统园锥破碎机重要的备件之一、在实际工况条件下，该工件承受着极强烈的、高周次的、反复交变应力的作用（冲击、磨擦、挤压，剪切等），其质量的好坏，将直接到选矿厂能否进行正常的生产经营活动。 1．轧白壁工件的选材分析 根据轧臼壁工件在实际工况条件下的受力状态，服役特点(高周次的强烈冲击、磨擦、挤压、剪切的反复)，结合国内目前使用耐磨材料现状，经一系列对比分析、反复试验我们选择了在强烈冲击、磨擦、挤压，剪切工况条件下具有强大潜能(加工硬化能力)的高锰钢作为制作轧臼壁工件的材质。 1．1轧臼壁工件化学成份的确定 高锰钢的耐磨性由钢的化学成份、钢中夹杂物含量、钢中碳化物的溶解与偏析度、钢的晶粒度和铸造质量的优劣等决定。 高锰钢中各元素对其性能的影响 硅：含硅量高，降低碳在奥氏体中的溶解度，碳化物在晶界上析出增多且肥大，水韧处理后，在晶界上留下较大的显微疏松，但为了完全消除，钢中的含硅量，控制在—％最佳，含硅量>％对高锰钢各项性能无明显影响。 锰：高锰钢由于含锰量高，钢的铸态组织为奥氏体及碳化物，经1000℃左右加热水淬处理(通常称水韧处理)后。绝大部分碳化物固溶
zgmn13 国标的ZGMn13，也就是德标X120Mn12。几年前上海已有人开发生产了Mn13的轧制钢板，各种性能均高于ZGMn13很多。在强冲击、大压力的环境下，Mn13轧制钢板的耐磨性能非常优良。经预加工处理后的Mn13轧制钢板在无冲击或较小压力的环境下，耐磨性能也远高于进口低合金耐磨钢，当然比国产耐磨钢NM420也要强很多。而且切割焊接性能也非常好。目前在抛丸机行业应用非常广泛，价格也比几年前低了很多。 Mn13特性及适用范围： 具有高的抗拉强度、塑性和韧性以及无磁性，即使零件磨损到很薄， 仍能承受较大的冲击载荷而不致破裂，可用于铸造各种耐冲击的磨损件， 如球磨机衬板、挖掘机斗齿、破碎机牙板等。一般用于结构简单， 要求以耐磨为主的低冲击铸件，如衬板、齿板、破碎壁、轧臼壁、辊套和铲齿。 这类钢含锰10％～15％，碳含量较高，一般为0.90％～1.50％，大部分在1．0％以上。其化学成分为(％)：C0．90～1．50Mn10.0～15．0 Si0．30～1.0 S≤0.05 P≤0.10这类高锰钢的用量最多，常用来制作挖掘机的铲齿、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。上述成分的高锰钢的铸态组织通常是由奥氏体、碳化物和珠光体所组成，有时还含有少量的磷共晶。碳化物数量多时，常在晶界上呈网状出现。因此铸态组织的高锰钢很脆，无法使用，需要进行固溶处理。通常使用的热处理方法是固溶处理，即将钢加热到1050～1100℃，保温消除铸态组织，得到单相奥氏体组织，然后水淬，使此种组织保持到常温。热处理后钢的强度、塑性和韧性均大幅度提高，所以此种热处理方法也常称为水韧处理。热处理后力学性能为：σb615～1275MPa σ 0.2340～470MPa ζ15％～85％ψ15％～45％aKl96～294J／cm2 HBl80～225 高锰钢经过固溶处理后还会有少量的碳化物未溶解，当其数量较少符合检验标准时，仍可使用。奥氏体组织的高锰钢受到冲击载荷时，金属表面发生塑性变形。形变强化的结果，在变形层内有明显的加工硬化现象，表层硬度大幅度提高。低冲击载荷时，可以达到HB300～400，高冲击载荷时，可以达到HB500～800。随冲击载荷的不同，表面硬化层深度可达10～20mm。高硬度的硬化层可以抵抗冲击磨料磨损。高锰钢在强冲击磨料磨损条件下，有优异的抗磨性能，故常用于矿山、建材、火电等机械设备中，制作耐磨件。在低冲击工况条件下，因加工硬化效果不明显，高锰钢不能发挥材料的特性。中国常用的高锰钢的牌号及其适用范围是：ZGMn13—1(C 1.10％～1.50％)用于低冲击件， ZGMn13—2(C1.00％～1.40％)用于普通件，ZGMn13—3(C0.90％～1.30％)用于复杂件，ZGMn13-4(C0.90％~1.20％)用于高冲击件。以上4种牌号钢的锰含量均为11.0％～14.0％。在冲击载荷作用的冷变形过程中，由于位错密度大量增加，位错的交割、位错的塞积及位错和溶质原子的交互作用使钢得到强化。这是加工硬化的重要原因。另一个重要原因则是高锰奥氏体的层错能低，形变时容易出现堆垛层错，从
常用道岔的类型 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
常用道岔的类型 建国初期我国重视道岔类型的统一，形成统一标准前有53型(以年代命名类型)、55型、57型道岔，真正形成铁道部标准的是62型，后来是75型、92型、以及1996年形成的提速道岔。按行业不同，道岔类型还有工矿企业特殊类型道岔地下铁路道岔、城市轨道交通道岔、出口各类道岔等。目前我国使用最多的是75型、92型和提速道岔(以下简称3种类型道岔)，现将这3种类型道岔的产生、结构特征及其品种介绍如下。 1 3种类型道岔的产生 1．1 75型道岔从70年代初开始设计，1975年先后以铁道部标准定型了43、50 kg／m 钢轨9、1 2号4种单开道岔(TB399-75等14个)，道岔通用件(TB413—75等30个)，道岔制造技术条件(TB412—75)，高锰钢辙叉制造技术条件(TB447—74)。1977年5月泰安会议对43、50kg／m两种轨型9、12号的对称道岔、复式交分道岔、交叉渡线道岔及工矿企业用小号码(6、7号)系列道岔进行定型审查。1979年由铁三院主持完成了渡线与交分道岔组合图集的设计及审查。7O年代末期，我国生产的道岔几乎全部是75型道岔。75型道岔满足了我国各部门铁路道岔品种的需求，道岔品种空前增多，标准化程度高。直到现在，75型道岔仍是一类不可取代的道岔类型。 8O年代初，随着50AT轨的试验成功与应用，首先将75型50～ 1 2、9号两种道岔引入50AT尖轨，修改相应的垫板及跟端结构，这两种道岔(专线4103、4105)后来被称为过渡型，这两种道岔在线路上也应用不少。1981年初，随着60 kg／m钢轨的上道，当时没有相应轨型的道岔，在这种急需的情况下，设计并制造了60-12号单开道岔(图号为专线4102)，这种道岔尖轨为60 kg／m 普通钢轨带补强板，长，高锰钢辙叉趾、跟端为贯通式，尖轨跟端、垫板、轨撑连接零件等都沿用75型的结构形式，后来这种道岔也被称为过渡型。由于这种道岔的尖轨、锰叉结构上的不足，以及道岔设计制造水平的提
第3.9.11条辙叉伤损分轻伤和重伤两类。 一、高锰钢整铸辙叉轻伤标准(含可动心轨辙叉中高锰钢整铸翼轨、叉跟座)： 1.辙叉心宽40mm断面处，辙叉心垂直磨耗(不含翼轨加高部分)，50 kg／m及以下钢轨，在正线上超过4mm，到发线上超过6mm，其他站线上超过8mm；60kg／m及以上钢轨，在允许速度大于120 km ／h的正线上超过4 mm，其他正线上超过6 mm，到发线上超过8 mm，其他站线上超过10mm；可动心轨宽40mm断面及可动心轨宽20mm 断面对应的翼轨垂直磨耗(不含翼轨加高部分)超过4mm。 2.辙叉顶面和侧面的任何部位有裂纹。 3.辙叉心、辙叉翼轨面剥落掉块，在允许速度大于120km／h的线路上长度超过15mm，且深度超过1.5mm；在其他线路上长度超过15 mm，且深度超过3 mm。 4.钢轨探伤人员或线路(检查)工长认为有伤损的辙叉。 二、高锰钢整铸辙叉重伤标准(含可动心轨辙叉中高锰钢整铸翼轨、叉跟座)： 1.辙叉心宽40mm断面处，辙叉心垂直磨耗(不含翼轨加高部分)，50kg／m及以下钢轨，在正线上超过6mm到发线上超过8mm，其他站线上超过10mm；60kg／m及以上钢轨，在允许速度大于120km／h的正线上超过6 mm，其他正线上超过8mm，到发线上超过10mm，其他站线上超过11mm；可动心轨宽40mm断面及可动心轨宽20mm 断面对应的翼轨垂直磨耗(不含翼轨加高部分)超过6 mm(33kg／m及其以下钢轨由铁路局规定)。 2.垂直裂纹长度(含轨面部分裂纹长度)超过表 3.9.11—1所列限度者。
5.叉趾、叉跟浇注断面变化部位斜向或水平裂纹长度超过120mm，或虽未超过120mm，但裂纹垂直高度超过40mm。 6.底板裂纹向内裂至轨腰，并超过轨腰与圆弧的连接点。 7.螺栓孔裂纹延伸至轨端、轨头下颚或轨底，两相邻螺栓孔裂通。 8.辙叉心、辙叉翼轨面剥落掉块长度超过30 mm，且深度超过6mm。 9.钢轨探伤人员或线路(检查)工长认为有影响行车安全的其他缺陷。 三、钢轨组合辙叉的垂直磨耗比照高锰钢整铸辙叉办理，其他伤损比照钢轨轻重伤标准办理。 辙叉有轻伤时，应注意检查观测，达到重伤标准时应及时更换。
建材机械用高锰钢铸件技术条件 1主题内容与适用范围1．1本标准规定了高锰钢铸件的材料牌号、技术要求和检验规则等。1．2本标准适用于建材机械中的高锰钢铸件。2引用标准GB223钢铁及合金化学分析方法GB228金属拉力试验法GB231金属布氏硬度试验方法GB2106金属夏比（V型缺口）冲击试验方法YB3210高锰钢铸件技术条件JC40l．3建材机械用铸钢件缺陷处理规定Jc10l．4建材机械用铸钢件交货技术条件3材料牌号高锰钢铸件的材料牌号见表1表1材料牌号用途ZGMn13-A强烈冲击高负荷磨损铸件ZGMn13-B一般冲击磨损铸件ZGMn13Cr2高屈服耐磨铸件4技术要求4．1化学成份高锰钢的化学成份应符合表2的规定。表2材料牌号元素含量% C Mn Si P S Cr ZGMn13-A 1.10-1.30 11.00-13.00 0.40-0.70≤0.07≤0.04 - ZGMn13-B 1.00-1.40 11.00-14.00 0.30-0.80≤0.09≤0.05 - ZGMn13cr20.90-1.30 11.00-14.00 0.30-0.80≤0.08≤0.04 1.50-2.50 4．2机械性能高锰钢铸件必须进行水韧处理，处理后试样的机械性能应符合表3的规定。表3材料牌号机械性能最小值屈服强度抗拉强度延伸率冲击吸收功硬度σsσbδ5Ａkv HB N/mm[2] N/mm[2] % J ZGMn13-A - 680 25 92≤229 ZGMn13-B - 640 20 -≤229 ZGMn13Cr2380 710 20 -≤243 4. 3金相组织 4．3．1高锰钢铸件水韧处理后试样的金相组织应为奥氏体，允许晶粒内残存少量分散的碳化物，晶界存在断续网状碳化物。 4．3．2 ZGMn13－A、ZGMn13－B的金相组织应符合下列规定： a.碳化物不超过YB 3210第一评级图的3级、3A级或3B级； b．非金属夹杂物总和（氧化物+硫化物）不超过YB 3210第二评级图的3A级或4A级。4．4尺寸公差 4．4．1高锰钢铸件的主要尺寸公差为CT12级；中小型铸件的装配尺寸公差为CT11级，其值见表4。表4 mm铸件≤100 >100 >160 >250 >400 >630 +1000 >1600基本尺寸～160～250～400～630～1000～1600～2500 CT11 +1.8 +2.0 +2.2 +2.5 +2.8 - - -公-2.6 -3.4 -3.4 -3.7 -4.2 - - -差CT12 +2.4 +2.8 +3.2 +3.6 +4.0 +4.4 +5.2 +6.0 -3.6 -4.2 -4.8 -5.4 -6.0 -6.6 -7.8 -9.0 4．4．2高锰钢铸件的孔一般应铸出。装配孔和槽的尺寸公差应符合表5的规定。表5 mm 孔径和槽尺寸≤25〉25～40〉40～63〉63～100公+2.4 +2.7 +3.0 +3.3差-0.8 -0.9 -1.0 -1.1 4．4．3装配孔距尺寸公差应符合表6的规定。表6 mm装配孔距≤100〉100〉160〉250〉400〉630〉1000尺寸～160～250～400～630～1000～1600公差±2.2±2.5±2.8±3.1±±3.5±4.0±4.5 4．5形状公差 4．5．1直线度和平面度公差应不超过表7的规定。表7 mm铸件基本≤250〉250〉400〉630〉1000〉1600尺寸～400～630～1000～1600～2500公差值2 3 4 5 6 7 4．5．2圈形铸件的圆度公差应不超过表8的规定。表8 mm铸件基本≤400〉400〉630〉1000〉1600尺寸～630～1000～1600～2500公差值4.5 5.0 5.5 6.5 7.5 4．6铸件重量偏差 4．6．1铸件重量偏差不得超过表9的规定。表9铸件公称重量kg≤50〉50～150〉150～300〉300～800偏差率%±6.0±5.5±5.0±4.5 4．6．2铸件公称重量以铸件工艺重量为准，包括加工余量、工艺补正量等，可用下列方法之一进行考核。a.合格铸件的首件实际重量。b．在批量件中，取10个合格铸件的平均重量。4. 7外观质量4．7．1铸件上的型砂、芯砂、飞边、毛刺等必须清除干净；浇冒口和多肉必须切除；在装配面的凸点应
冷轧产品牌号及其含义（中冶搜索） 分类:默认栏目 冷轧产品 品名材质 碳结板SPCC、St12、DC01、Q235AB 优结钢板20-45#、08-15# 优质碳素钢08AL 低碳深冲板SC1、SPCE、ST14、DC04 超深冲板SC2、St15、DC05、SC3、St16、DC06、St17 耐腐蚀钢05CuPCrNi、09CuPCrNi、Q345GNHL 低碳冲压钢SPCD、ST13、DC03 深冲板SPCEN 参照： （一）冲压用冷连轧钢带牌号命名方法 1、一般冲压用钢：BLC B——宝钢（BAOSTEEL）缩写；L——低碳（Low Carbon）；C——一般用（Commercial）2、抗时效性低屈服钢：BLD B——宝钢（BAOSTEEL）缩写；L——低碳（Low Carbon）；D——冲压用（Drawing）3、非时效性极深冲用钢：BUFD（BUSD） B——宝钢（BAOSTEEL）缩写；U——超级（Ultra）；F——成型（Formability）；D——冲压（Drawing） 4、非时效性超深冲用钢：BSUFD B——宝钢（BAOSTEEL）缩写；SU——超高级（Ultra+Super）；F——成型（Formability）；D——冲压（Drawing） （二）冷成型用高强度冷连轧钢带牌号命名方法 B ××× × × B——宝钢（BAOSTEEL）缩写；×××——最小屈服点值； ×——一般用V、X、Y、Z表示 V：高强度低合金，屈服点与抗拉强度差值无规定 X：V中屈服点最小值与抗拉强度最小值差别70MPa Y：V中屈服点最小值与抗拉强度最小值差别100MPa Z：V中屈服点最小值与抗拉强度最小值差别140MPa
高锰钢分类及简介 一、高锰钢分类及简介 、高锰钢的来源1年英国人哈德菲尔德1883 1882年第一次获得奥氏体组织的高锰钢，
取得了高锰钢专利。高锰钢依其用途的不同可分为两大Hadfield)A．(R．类：、耐磨钢2％，大部1.500.90％～10％～15％，碳含量较高，一般为这类钢含锰 )％：．0％以上。其化学成分为(分在10 15．1．50Mn10.0～ C0．90～这类高锰钢的用量最多，常用来制作30～1.0 S ≤0.05 P≤0.10 Si0． 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。上述成分的高锰钢的铸态组织通常是由奥氏体、碳化物和珠光体所组 成，有时还含有少量的磷共晶。碳化物数量多时，常在晶界上呈网状出现。因此铸态组织的高锰钢很脆，无法使用，需要进行固溶处理。通常使用的保温消除铸态组织，～1100℃，即将钢加热到热处理方法是固溶处理，1050得到单相奥氏体组织，然后水淬，使此种组织保持到常温。热处理后钢的强度、塑性和韧性均大幅度提高，所以此种热处理方法也常称为水韧处理。％0.2340～470MPa ζ15％～85热处理后力学性能为：σb615～1275MPa σ 225 ～／cm2 HBl80％ψ15％～45 aKl96～294J高锰钢经过固溶处理后还会有少量的碳化物未溶解，当其数量较少符 合检验标准时，仍可使用。奥氏体组织的高锰钢受到冲击载荷时，金属表面发生塑性变形。形变 强化的结果，在变形层内有明显的加工硬化现象，表层硬度大幅度提高。～，高
冲击载荷时，可以达到HB500低冲击载荷时，可以达到HB300～400。高硬度的 硬化层～20mm800。随冲击载荷的不同，表面硬化层深度可达10可以抵抗冲击磨料磨损。高锰钢在强冲击磨料磨损条件下，有优异的抗磨性能，故常用于矿山、建材、火电等机械设备中，制作耐磨件。在低冲击工况条件下，因加工硬化效果不明显，高锰钢不能发挥材料的特性。％～1(C 1.10中国常用的高锰钢的牌 号及其适用范围是：ZGMn13— 用于普通件，％)％～ZGMn13—2(C1.001.40用于低冲击件，1.50％)用％~1.20)用于复杂件，％～3(C0.901.30％)ZGMn13-4(C0.90％—ZGMn13 14.0％～％。11.04于高冲击件。以上种牌号钢的锰含量均为在冲击载荷作用的冷变形过程中，由于位错密度大量增加，位错的交 割、位错的塞积及位错和溶质原子的交互作用使钢得到强化。这是加工硬 化的重要原因。另一个重要原因则是高锰奥氏体的层错能低，形变时容易马氏 体的形成和形变孪晶的产生创造了条件。常出现堆垛层错，从而为ε规成分的 高锰钢的形变硬化层中常可以看到高密度位错、位错塞积和缠结。马氏体和形 变孪晶的出现使钢难以变形，尤其是后者的作用更大。上述ε各种因素都使 高锰钢的硬化层得到很高程度的强化，硬度大幅度提高。 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 14()()℃)，钢的压方法加工。高锰钢的铸造性能较好。钢的熔点低(约为50℃)，钢的导热性低，因此钢水流动性约为液、固相线温度间隔较小，(2的5倍，为 碳素钢好，易于浇注成型。高锰钢的线膨胀系数为纯铁的1．倍，故铸造时体