高锰钢与超高锰钢铸件生产技术要点

生产高锰钢要知道的知识梳理1奥氏体耐磨高锰钢的两个重要特性奥氏体耐磨高锰钢的两个重要特性是优异的加工硬化能力和高的冲击韧性，经强烈冲击变形后，其表层硬度可从HB170-230提高到HB500-800，而硬化层内侧仍保持为高韧性的奥氏体组织。

因而不仅具有良好的安全可靠性，而且具有较高的抗冲击磨料磨损的能力。

高锰钢在高冲击负荷作用下才能表现出最佳的耐磨性，在此情况下要有良好的冲击韧性。

因此被广泛应用于冶金、矿山、建材、电力和铁路等部门所使用的耐磨件上，如挖掘机铲齿、球磨机衬板、锤式破碎机锤头及衬板、拖拉机履带板和铁路道岔等。

2标准型奥氏体高锰钢标准型奥氏体高锰钢的主要化学成分是碳和锰，经水韧处理后可以获得单一的奥氏体组织。

高锰钢中锰的主要作用是稳定奥氏体组织，在钢中扩大Y相区。

钢中含锰量的选择，主要决定于工况条件、铸件的结构尺寸等几个方面的因素。

厚壁铸件为保证热处理时不致析出碳化物，一般锰的含量高些。

用于强烈冲击条件的高锰钢铸件，含锰量应该高些。

含锰量一定时，适当提高含碳量可以改善耐磨性，但是含碳量超过1.5%时，对耐磨性的影响则不明显。

而且提高含碳量在改善高锰钢耐磨性的同时，会明显降低材料的冲击韧性。

高锰钢在高冲击负荷作用下才能表现出最佳的耐磨性，在此情况下要有良好的冲击韧性。

因此，为了使高锰钢具有较好的耐磨性和冲击韧性的配合，含碳量不宜过高。

M/C=10，可得到较好的强韧性配合。

3高锰钢的不适应性高锰钢优异的耐磨性是建立在加工硬化的基础上，需要在高应力下才能充分加工硬化，但就耐磨件工作条件而言，高应力工况不足，绝大部分都是在中低应力状态下工作，因而高锰钢不易被加工硬化，耐磨性不能充分发挥。

在固溶处理后的水淬过程中受冷却速度的限制，容易析出脆性碳化物，引入脆性相，对于厚大断面工件，心部常常出现碳化物，从而降低使用性能；寒冷条件下使用的高锰钢常出现脆断现象；在高温或湿磨的条件下腐蚀磨损；在铸造过程中，晶界出现碳化物。

关于高锰钢的若干问题通常高锰钢含13%Mn，已有百余年历史，至今尚有一些问题在这里讨论一下，可能对读者有所裨益。

1 常用高锰钢1.1 国内近20年来，由于过去滥用高锰钢，在一些原不该用高锰钢的场合也用了。

后来人们用其它材料代替了高锰钢，取得了很大成绩。

但这并不是说高锰钢的用途越来越小，不值得重视了。

其实不然，高锰钢仍拥有巨大市场，其中绝大多数是Mn13，其次则是含铬的Mn13Cr2。

此外，还有加入其它合金元素的高锰钢(见表1)［1］。

表1 高锰钢的典型成分Tab.1 Typical composition of high manganese steel %1.2 加入各种合金元素后的力学性能，如图1至图4［1］所示，从中可以看到几个问题：(1) 薄断面(25 mm)的性能均优于厚断面(150 mm)，这是由于厚断面中碳的偏析比较严重所致［2］，这也是在对待厚断面高锰钢件时应该十分注意的一个问题。

(2) 通常高锰钢的σs只有350 MPa左右，使高锰钢件在服役中易于产生流变，流变使生产操作十分不便，而且甚至会产生严重的后果。

加入Cr、Mo、Ni等元素可以提高σb ，但主要的着眼点却在于提高σs(图1、2)，其中含Cr或Mo的高锰钢可达σs 410 MPa，那种高屈服点的高锰钢σs可达660 MPa。

有人以为加Cr可以提高耐磨寿命，但实践并未观察到这一现象。

(3) 加Mo可以提高σs，而不牺牲韧性，这点优于加铬。

加Mo可提高铸态高锰钢的力学性能(δ＞20%，αK(夏氏)＞53 J/cm2），因此有些铸件若不适宜进行热处理，可以采用这种措施。

由于Mo与C易于结合，使C在钢中的溶解减慢，推迟碳化物的析出［3］，并指出加入1.0%Mo可基本上消除铸态碳化物，韧性得以提高。

Mo的这一特点就赋予高锰钢一些方便之处，也就是在铸造、切割、焊补时不易产生裂纹(指碳低时)。

Mo既然能抑制淬火时碳化物的析出，因此适用于厚壁铸件及高碳铸件。

高锰钢铸件技术条件
高锰钢铸件是一种常用于制造高强度、高韧性、高耐磨性的零部件的材料。

为了保证高锰钢铸件的质量和性能，需要遵循一些技术条件。

1. 原材料选用：高锰钢铸件的原材料应选用高品质的高锰钢材料，且必须符合国家标准或行业标准。

2. 熔炼工艺：高锰钢铸件的熔炼应采用电弧炉或感应炉进行，必须严格控制熔炼温度和保持时间，以确保熔体的均匀性和稳定性。

3. 浇注工艺：高锰钢铸件的浇注应采用真空浇铸或低压浇铸技术，以避免氧化和杂质的混入，保证铸件表面的光洁度和内部的致密性。

4. 热处理工艺：高锰钢铸件的热处理应根据不同的材料和工艺要求，采用正火、淬火、回火等多种方式进行，以保证铸件的硬度、韧性、强度等性能指标符合要求。

5. 检测和质量控制：高锰钢铸件应进行严格的检测和质量控制，包括外观检验、尺寸测量、化学成分分析、金相检查、硬度测量、非破坏性检测等多项指标，以确保铸件的质量和性能。

综上所述，高锰钢铸件的制造需要遵循一系列技术条件，包括原材料选用、熔炼工艺、浇注工艺、热处理工艺、检测和质量控制等方面，以保证铸件的质量和性能符合要求。

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高锰钢铸件技术条件高锰钢铸件技术条件是指在高锰钢铸造过程中需要满足的各种技术条件和要求，它是高锰钢选材、设计及制造的重要环节。

以下是高锰钢铸件技术条件的详细介绍。

一、高锰钢铸件的成分及熔炼工艺条件1.高锰钢的成分控制：高锰钢铸件的基本成分是铁、碳、锰等元素。

铸造过程中需要控制成分比例，保证铸件的性能稳定，同时还要避免夹杂和氧化等缺陷的产生。

2.熔炼工艺条件：高锰钢铸件的熔炼工艺条件对铸件质量有很大影响。

例如熔炼温度、保温时间、熔炼耐火材料和熔炼设备的要求等。

二、高锰钢铸件的铸造模具及制模工艺条件1.模具设计：高锰钢铸件的模具设计要合理，包括模具尺寸、表面光洁度、模具材料的选择等。

模具结构应该保证铸件的凝固过程尽量均匀，防止产生缩孔和夹杂等缺陷。

2.制模工艺条件：在制模过程中要保证模具的密实性和表面平整度，避免出现色差和气泡等缺陷。

同时，还要通过调节浇注温度和速度等方法控制铸件的形成和凝固过程，达到最佳效果。

三、高锰钢铸件的浇注和冷却工艺条件1.浇注工艺条件：高锰钢铸件的浇注过程要控制好浇注位置、角度和速度等参数，确保铸件的形状和尺寸准确无误。

同时还要保持浇口畅通，并控制钢液的入模速度和均匀度等。

2.冷却工艺条件：高锰钢铸件的冷却过程对于铸件的性能与缺陷影响很大。

需要采取合理的冷却方式，保证铸件的冷却速度和均匀度，并严格控制冷却率，避免出现裂纹等缺陷。

以上是关于高锰钢铸件技术条件的详细介绍，高锰钢铸件的生产和质量控制都需要严格遵守上述技术条件和要求。

只有在各个环节都达到高标准的要求，高锰钢铸件才能有更好的性能和寿命，更好地发挥其应用价值。

生产高锰钢要知道的知识梳理1奥氏体耐磨高锰钢的两个重要特性奥氏体耐磨高锰钢的两个重要特性是优异的加工硬化能力和高的冲击韧性，经强烈冲击变形后，其表层硬度可从HB170-230提高到HB500-800，而硬化层内侧仍保持为高韧性的奥氏体组织。

因而不仅具有良好的安全可靠性，而且具有较高的抗冲击磨料磨损的能力。

高锰钢在高冲击负荷作用下才能表现出最佳的耐磨性，在此情况下要有良好的冲击韧性。

因此被广泛应用于冶金、矿山、建材、电力和铁路等部门所使用的耐磨件上，如挖掘机铲齿、球磨机衬板、锤式破碎机锤头及衬板、拖拉机履带板和铁路道岔等。

2标准型奥氏体高锰钢标准型奥氏体高锰钢的主要化学成分是碳和锰，经水韧处理后可以获得单一的奥氏体组织。

高锰钢中锰的主要作用是稳定奥氏体组织，在钢中扩大Y相区。

钢中含锰量的选择，主要决定于工况条件、铸件的结构尺寸等几个方面的因素。

厚壁铸件为保证热处理时不致析出碳化物，一般锰的含量高些。

用于强烈冲击条件的高锰钢铸件，含锰量应该高些。

含锰量一定时，适当提高含碳量可以改善耐磨性，但是含碳量超过1.5%时，对耐磨性的影响则不明显。

而且提高含碳量在改善高锰钢耐磨性的同时，会明显降低材料的冲击韧性。

高锰钢在高冲击负荷作用下才能表现出最佳的耐磨性，在此情况下要有良好的冲击韧性。

因此，为了使高锰钢具有较好的耐磨性和冲击韧性的配合，含碳量不宜过高。

M/C=10，可得到较好的强韧性配合。

3高锰钢的不适应性高锰钢优异的耐磨性是建立在加工硬化的基础上，需要在高应力下才能充分加工硬化，但就耐磨件工作条件而言，高应力工况不足，绝大部分都是在中低应力状态下工作，因而高锰钢不易被加工硬化，耐磨性不能充分发挥。

在固溶处理后的水淬过程中受冷却速度的限制，容易析出脆性碳化物，引入脆性相，对于厚大断面工件，心部常常出现碳化物，从而降低使用性能；寒冷条件下使用的高锰钢常出现脆断现象；在高温或湿磨的条件下腐蚀磨损；在铸造过程中，晶界出现碳化物。

针对生产过程中各个环节分析高锰钢铸件裂纹产生的原因高锰钢铸件是一种重要的材料，广泛应用于许多重要的行业。

然而，在生产和使用过程中，高锰钢铸件经常会出现裂纹问题，这会给工业生产和使用带来很大的危害和损失。

本文将分析高锰钢铸件裂纹产生的原因，并提出相应的解决方法，以期减少这一问题的出现率。

生产过程中的原因：一、铸造过程1.1 模具：模具的设计、制作和使用不合理，会导致铸件的局部冷却速度不同，进而引发裂纹。

同时，模具的尺寸精度和表面质量也会对铸件的质量产生影响。

因此，模具设计和制作过程需要严格控制。

1.2 熔炼：熔炼过程中温度、时间、成分等因素的控制不当，会导致铸件内部组织不均匀、气孔、夹杂物等缺陷增多，使得铸件易发生裂纹。

因此，在熔炼过程中需要注意炉温、熔炼时间和金属成分的控制。

1.3 浇注：浇注时铸造温度、浇口设计和浇注时间不合理，会导致铸件受到强烈的热应力，成功率减低，从而导致裂纹。

浇注时要注意铸型尺寸、铸型材料和温度的匹配，以降低热应力。

1.4 冷却：铸件冷却时冷却速率和方法不合理，会导致铸件内部温度梯度过大，产生拉应力和强度不均，致使裂纹。

正确选择冷却方法、冷却时间和冷却速率，控制温度梯度，能够有效减少铸件的热应力。

二、热处理过程高锰钢铸件在使用前通常需要进行热处理，如退火、正火、淬火等，以获得更好的性能、组织和硬度。

但热处理过程本身也可能成为产生裂纹的原因。

2.1 温度：热处理中温度过高或温度不均匀，会导致铸件内部产生应力不均，易发生裂纹。

2.2 时长：热处理时间过长或过短，也可能导致铸件内部应力过大而产生裂纹。

2.3 冷却速度和方法：热处理后的铸件需要进行冷却，若冷却过程不恰当，也会使铸件产生裂纹。

三、机械加工过程机械加工过程中裂纹通常是由过大的切削力引起的。

多余的应力作用于铸件的表面，产生一些小裂纹，其在后续加工过程中会扩大。

这是一种慢性损伤，会减少高锰钢铸件的使用寿命。

解决方法1. 完善的工艺控制：通过合理的模具、熔炼和浇注工艺及合适的冷却方式，可以减少高锰钢铸件的热应力和应力过大的问题，从而避免裂纹的产生。

高锰钢生产工艺高锰钢是一种含有较高锰量的钢材，具有优异的抗磨性、抗冲击性和耐腐蚀性能，广泛应用于工程领域。

以下是高锰钢的生产工艺。

高锰钢的生产工艺主要包括原料准备、熔炼、铸造和热处理四个环节。

首先是原料准备。

高锰钢的主要原料包括铁、锰、碳等。

其中锰是高锰钢的主要合金元素，可以提高钢材的强度和硬度。

碳是一种调节高锰钢的碳量以控制钢材硬度和韧性的重要元素。

在原料准备阶段，需要根据高锰钢的要求选用合适的原料，保证原料的质量。

接下来是熔炼。

高锰钢的熔炼一般采用冶金炉进行。

在熔炼的过程中，首先装入适量的合金和脱碳剂，并加热到一定温度。

然后，将精炼剂加入炉中，通过脱氧、脱硫等反应，使钢液中的杂质得到清除。

同时，通过加入适量的锰和碳等合金元素，使钢液中的合金元素得以补充。

熔炼完毕后，对钢液进行取样分析检测，以确保高锰钢的成分符合要求。

然后是铸造。

高锰钢可通过多种铸造方法进行生产，如连铸、浇铸等。

其中连铸是一种常用的铸造方法，通过将熔融的高锰钢连续浇注至连铸机中，使其冷却凝固成长条状的铸坯。

这样可以保证高锰钢的均匀性和稳定性。

在铸造的过程中，需要控制好浇注温度和浇注速度，以确保高锰钢的质量。

最后是热处理。

高锰钢的热处理主要包括退火和淬火两个步骤。

退火可以消除高锰钢在铸造过程中的应力，改善其物理性能和力学性能。

淬火则可以提高高锰钢的硬度和强度，使其具有更好的耐磨性和抗冲击性。

在热处理过程中，需要控制好温度和冷却速度，以达到理想的热处理效果。

综上所述，高锰钢的生产工艺包括原料准备、熔炼、铸造和热处理四个环节。

每个环节都需要严格控制各项工艺参数，以获得高质量的高锰钢材。

高锰钢铸件生产基本工艺要求一，冶炼工艺：1.熔炼高锰钢必须使用镁砂碱性或中性炉衬。

2.化学成分必须按国家标准GB/T5680-1998规定执行，开始换新料时炉前也必须分析，以后可以只做成品分析，每天做1-2炉。

成分控制要注意：a,返回料最多不得超过30%。

b,含硅量要控制在0.4-0.6%，最多不宜超过0.8%。

c,C,Mn要严格控制在范围内，同时要控制锰/碳比，Mn/C=10.d,P的含量也要严格控制，最多不得超规范，含量越低越好。

3.温度：锰钢由于C,Mn含量较高，流动性很好，温度高容易出现柱状晶，致使裂纹出现和耐磨性差，所以要严格控制出钢温度，一般在1420·C~1480·C，浇注温度一般在1360·C~1420·C。

二，铸造工艺：1.线收缩：一般在2.5%~3.0%。

2.冒口：锰钢体积收缩比碳钢还要大，但其凝固理论是同时凝固，所以一般板状零件都不放冒口，若壁很厚要放冒口，就要放大，往往冒口/热节=2/1,冒口进口相对要小，使进口结实不易裂纹。

3.浇口：要符合同时凝固的要求，应多道分散，内浇口断口宜狭深小浇口，一般齿板宜单头进入开4~6道，横浇口宜稍大压在内浇口上。

4型砂：要表面光洁，宜用水玻璃砂，上镁砂（碱性）或中性（铝矾土，棕刚玉等）涂料，表面烘烤。

5.打箱时间：一般薄壁件可在4小时，小齿板宜在4~6小时，较大面积件应在8~12小时，打箱和清砂时不得浇水。

6.清砂：清砂时去除冒口不得用火焰切割，能敲打去除的尽量敲去，确实敲不掉须用火焰切割的应在热处理后再割，若有冒口的可先切割一部分，留30-40mm,待热处理后再切除。

清砂时宜将披缝全部敲掉后再进热处理炉。

三，热处理工艺：1.装炉温度应低于250·C。

2.装炉时铸件相互之间应有一定空隙，可用耐火砖垫空。

3.每炉的装入量应按水池的水量确定，铸件重量/水池水量=1/10。

4.入水前水温不得超过常温，入水后水温不得超过60·C。

锰钢件质量控制点1、水韧处理温度不低于1040℃，确保铸件中的碳化物均匀、固溶。

2、水韧处理入水时间不超过1分钟.3、Mn/C应≧10.高锰钢件热处理规定1、壁厚不同的铸件分窑处理。

铸件码放要充分考虑火焰和水流方向，力求受热均匀，减少应力，确保淬火质量。

2、淬火池每半月清理一次，淬火时确保足够的清洁水量。

3、铸件进窑时,要求两煤气炉均已产生标准煤气，炉、窑正常，窑温不高于250℃.4、南炉小风量，微火(火势尽量小,必要时用2个风口送风）缓慢升温，（每小时升温速度不高于100℃)至第一阶段保温温度。

5、低温阶段升温时间要求：600×900齿板及易裂件，不少于4。

5小时，其它件不少于3。

5小时。

6、冬季铸件入窑预热,不少于2小时。

7、保证第一阶段保温时间及保温温度要求.8、完成第一阶段保温,进入升高温阶段,南炉可增加风量,增大火势.9、高温升温速度每小时可大于100℃，但600×900齿板，升温时不可少于4小时，其它件不少于3小时.10、单炉作业，窑温大于700℃，开始升高温时，可点热北炉,两炉共同进行升高温及高温保温。

（2721端衬、600×900齿板等壁厚大于100mm的铸件，保温时间不少于4小时，其它铸件按壁厚25mm保温1小时，计算保温时间）。

11、铸件出炉入水,必须协调、快速动作,总时间控制在50秒之内。

超过一分钟时，严禁再入水,必须拉回窑内重烧,并继续保温不少于1.5小时。

12、铸件入水后,在水中摆动不少于10分钟，不可提出水面.在水中的时间不少于40分钟。

13、铸件淬火过程中，应打开水池进水阀门，补充冷水,一般要求淬火前的水温小于30℃,淬火后的水温，不大于60℃.14、整个烧窑过程中，仪表记录的温度变化曲线,温差波动不应大于50℃。

15、煤气炉作业,必须严格执行操作规程及安全规定。

16、炉、窑作业，应做到各种材料充分利用，厉行节约。

高锰钢铸件生产工艺过程控制为提高高锰钢铸件的使用寿命,特别是解决高锰钢铸件在使用中出现的不耐磨、裂纹问题，根据铸钢生产条件，产品结构、铸件使用特性，特对高锰钢的生产工艺过程进行规范和控制.一、高锰钢的冶炼冶炼质量对铸件使用性能有重要影响,特别是入炉料质量低劣、成分不合格,配比不易协调时,把好冶炼关尤其重要。

高锰钢、合金高锰钢及高、中碳合金材质，选用快干型砂模生产球磨机衬板、隔仓板、篦子板、破碎机锤头、颚板、破碎机复合锤头、板锤等系列产品.产品广泛用于矿山、冶炼、建筑、公路、铁路、水利和化工等各种行业。

耐磨板主要用途：1）工程机械设备：装载机推土机挖掘机铲斗板、侧刃板、斗底板、刀片、忖板。

2）装卸机械设备：卸轧机链板，料斗衬板，抓斗刃板，中型自动翻斗车翻斗板3）建筑机械设备：水泥推料机齿板，混凝土搅拌机衬板，搅拌楼衬板，除尘器衬板4）冶金机械设备：铁矿烧结输送弯头，铁矿石烧结机衬板，刮板机衬板5）矿山机械设备：矿料、石料破碎机衬板、叶片。

6）其他机械设备：沙磨机筒体、叶片，各种港口机械耐磨部件7）火电设备：磨煤机衬板，煤斗，煤分输送管，煤分分配器格板，卸煤设备衬板8）抛丸机械设备：抛丸机衬板9）其他：电梯配重、渣灌，镀铝锅，轧机机架，铁轨道岔我国高锰钢铸件的国家标准(GB/T5680-1998)牌号有：ZGMn13-1、ZGMn13-2、ZGMn13-3、ZGMn13-4、ZGMn13-5高锰钢铸件技术条件 GB 5680-85本标准适用于承受冲击负荷和耐磨损的高锰钢铸件。

1技术要求1．1铸造高锰钢，其化学成分应符合表1的规定。

表1注：ZGMnl3系铸造高锰钢，“-”后阿拉伯数字表示品种代号。

1．2铸件的牌号应在图样或订货协议中规定，如无规定时，则由制造厂根据铸件用途来确1．3铸件必须进行水韧处理，水韧处理后试样的机械性能应符合表2的规定。

表21．4水韧处理后试样的金相组织应为奥氏体，允许晶内残存少量分散的碳化物，晶界存在断续网状碳化物。

若超过规定时，可在产品上取样复查或重新水韧处理后复查，但复查不得多于一次。

1．4．1晶界析出碳化物的最大量应为不连续的线状、棒状或粒状(见图1)如晶界析出碳化物已构成完整的封闭状，则为不合格。

1．4．2晶界、晶内未溶碳化物在放大倍数为500倍视场下，每一视场最多三块(见图2、图3)，任一视场超过三块者为不合格。

1、铸型工艺（自硬砂）传统工艺1）砂工艺高锰钢液呈碱性，用石英砂生产易粘砂，要采取相应措施解决。

(1)水玻璃石英砂：石英砂：40/70目l00％；水玻璃5％-7％；膨润土4％-5％；碳酸钠0.2％-0.4％。

(2)柴油：2.0％（提高砂的流动性，防止粘砂）。

采用二氧化碳或液化气烘干硬化；刷镁砂粉快干涂料，防止高锰钢粘砂。

(3)镁橄榄石砂：镁橄榄石耐火度1910℃，莫氏硬度6-7级，膨胀系数比石英砂小，且均匀膨胀，无相变，不含游离SiO2，不与Fe、Mn的氧化物反应，有较强的抗金属氧化物的侵蚀能力，是高锰钢理想的面砂。

(4)石灰石砂：石灰石砂1970年问世，也叫70砂，优点是馈散性好，落砂清理容易，铸件表面光洁，消除职业性矽肺病；缺点是发气量大，型砂强度低。

因此要求造型和制芯作到“硬、光、通、净”四原则，即：①砂型、芯应紧实，用A型表面硬度计测定，硬度值大于50：②造型时要修光刮平，使边角情晰；③多开出气道，并要贯穿畅通；④铸型要硬化良好，如有松、掉砂必须报废；⑤铸型浇注合箱前，型腔要光洁干净。

(5)对于中小型壁厚小于40mm的薄壁件，也可采用粘土砂。

(6)有的中小型工厂仅采用2％～3％的水玻璃砂，用二氧化碳气硬化，背砂用4号河砂，生产200公斤以下的破碎机颚板，也不粘砂。

1）涂料的配制(1)快干涂料：先将松香溶于无水酒精中，形成松香酒精溶液，再将镁砂粉陶土混入，建议用200～320目细镁砂粉。

(2)水基镁砂涂料：将镁砂粉、陶土按比例配好，在混砂机中干混10分钟，加水柏油混4小时20分钟，再分批加入清水混碾1小时30分钟，碾成膏状，装入铁桶内加少量清水复盖，如室温超过24度，涂料超过24小时，易发生水化，将重新回混碾3小时。

2、高锰钢铸件（传统铸造）浇注系统的设计（1）高锰钢线收缩率：小件2.4％～3.2％，大件2.0％～2.5％。

在砂型铸造条件下一般铸造线收缩率(缩尺)选择2.5％～2.7％，不同铸件不同部位不同方向线收缩率不同。

高锰钢铸造生产及应用实例高锰钢是一种具有优异耐磨性、耐热性和耐腐蚀性的合金钢，主要由铁、碳、锰和少量其他元素组成。

它的主要用途是用于铸造制造各种耐磨件，如矿山机械配件、水泥厂设备配件、冶金设备配件等。

高锰钢具有高强度和硬度，能够在恶劣的工作环境中表现出色，因此在工业生产中得到了广泛的应用。

高锰钢铸造生产通常包括原料准备、熔炼、浇注、冷却和加工等步骤。

在原料准备阶段，需要准备适量的高纯度铁水、锰矿石、碳素等原料，确保合金成分的准确性。

熔炼过程中，将原料放入电炉或电弧炉中，加热至一定温度，使其融化混合，然后通过合金化处理，调整材料的成分和温度，最终得到合格的高锰钢液态合金。

浇注阶段是将熔化的高锰钢倒入成型模具中，冷却后形成所需的铸件。

冷却过程需要控制温度和时间，以确保铸件具有理想的组织和性能。

最后，对铸件进行去毛刺、喷砂等加工处理，使其达到设计要求。

高锰钢铸造具有以下应用实例：1. 矿山机械配件矿山作为重要的资源开采领域，采矿设备的耐磨件对材料的性能要求很高。

高锰钢具有优异的抗磨性和耐磨性，适合制造矿山机械的耐磨零部件，如破碎机齿板、圆锥破碎机壳体、破碎锤等，能够有效延长设备的使用寿命，降低维护成本。

2. 水泥厂设备配件水泥生产过程中，对设备的耐磨性和耐腐蚀性要求较高。

高锰钢具有良好的耐蚀性能，适合用于制造水泥厂的旋窑筒体、磨煤机滚筒、制砂机转子等耐磨配件，可有效降低设备的维护成本，提高生产效率。

3. 冶金设备配件在冶金行业中，高温、高压、腐蚀的工作环境对设备材料的性能提出了极高的要求。

高锰钢具有良好的耐热性和耐蚀性，适合制造冶金设备的耐磨零部件，如轧辊、钢水包壁、铸造模具等，能够有效提高设备的使用寿命，降低维护成本。

总之，高锰钢铸造在工业生产中具有重要的应用价值，能够制造各种耐磨、耐热、耐蚀的零部件，为工业生产提供了可靠的保障。

随着工业技术的不断发展，高锰钢铸造生产技术也在不断完善，相信在未来会有更广泛的应用前景。

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0.75％－1.45％。

受冲击大，碳含量低。

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作用，故降磷是最要紧的，设法使磷低于0.07％。

铬是提高抗磨性的，一般在2.0％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。

【一】高锰钢：高锰钢衬板、锤头、筛条、颚板等是目前水泥厂最为广泛使用的铸钢件，它以高的耐磨性，良好的韧性和经济性深受欢迎。

一、高锰钢的特点：高锰钢具有良好的塑性和冲击韧性，在外力冲击下表面产生硬化层，已硬化的表面层被磨损以后，出现新的表面层，又继续被加工硬化。

因此，高锰钢铸件是有高的表面耐磨性，·里面部分仍保留原机械性能。

因为高锰钢具有以上特点，所以目前世界上还未有任何耐磨材料可完全代替高锰钢。

二、高锰钢技术要求：为了获得高耐磨性的高锰钢铸件，我公司制订出严格的生产工艺规程，从造型、熔炼、浇注、热处理等环节上抓好质量控制点，严把质量关，使高锰钢铸件的机械性能具有良好的塑性和冲击韧性。

其金相组织达到：①细晶粒的奥氏体组织构；②没有碳化物；③最少量的氧化锰夹杂及薄晶粒边界的显微组织。

三、主要化学成份(％)C Mn Si P S1.0—1.4 11一14 0.3—0.8 ≤0.07 ≤0.04四、性能指标l、初始硬度HB l79—229。

2、在正常使用中，铸件不会出现断裂现象。

3、以φ2.2生料球磨机为例，正常使用寿命头仓衬板18个月以上(多数水泥厂反映使用超二年半)；二仓衬板30个月以上(多数水泥厂反映使用超过4年)。

五、推荐使用产品由于高锰钢铸件具有韧性好、耐磨、可靠性能高并价格便宜等优点，大多数水泥厂的各种球磨机衬板；锤式破碎机锤头、筛条、衬板；颚式破碎机颚板、边护板；立窑机颚板等都使用高锰钢铸件。

【二】超高锰钢铸件：超高锰钢是近年在高锰钢的基础上发展出的新钢种。

本公司目前推向市场的超高锰钢是在原高锰钢的化学成份上提高锰的含量，增加铬、钼、钨合金元素，使铸件达到韧性好，初始硬度高，提高铸件使用初期未开始产生加工硬化层前的抗磨寿命，加工硬化程度也比高锰钢高。

确确实实耐磨性能比高锰钢好得多。

一、超高锰钢与高锰钢比较：l、初始硬度比高锰钢高，HB 250—300。

2、冲击韧性相同，铸件不会出现早期断裂现象。

高锰钢、合金高锰钢及高、中碳合金材质，选用快干型砂模生产球磨机衬板、隔仓板、篦子板、裂开机锤头、颚板、裂开机复合锤头、板锤等系列产品.产品广泛用于矿山、冶炼、建筑、大路、铁路、水利和化工等各种行业。

耐磨板主要用途：1）工程机械设备：装载机推土机挖掘机铲斗板、侧刃板、斗底板、刀片、忖板。

2）装卸机械设备：卸轧机链板，料斗衬板，抓斗刃板，中型自动翻斗车翻斗板3）建筑机械设备：水泥推料机齿板，混凝土搅拌机衬板，搅拌楼衬板，除尘器衬板4）冶金机械设备：铁矿烧结输送弯头，铁矿石烧结机衬板，刮板机衬板5）矿山机械设备：矿料、石料裂开机衬板、叶片。

6）其他机械设备：沙磨机筒体、叶片，各种港口机械耐磨部件7）火电设备：磨煤机衬板，煤斗，煤分输送管，煤分安排器格板，卸煤设备衬板8）抛丸机械设备：抛丸机衬板9）其他：电梯配重、渣灌，镀铝锅，轧机机架，铁轨道岔我国高锰钢牌号化学成分％适用范围CMnSi SP ZGMnl3-1 1. 10 1. 50 0. 301 . 00<0. 090低冲击件 ZGMnl3- 2 1. 00 1.40 11.00 < 0. 050一般件 ZGMnl3- 3 0. 90 1. 30 14. 000. 300. 80<0. 080 简单件 ZGMnl3- 40. 901. 20< 0 . 070高冲击件冲击性能抗拉强度<T b kgf /延长率 8值kamm2(N K mm2)s%kgf cm2(J) m/硬度 HB牌号ZGMnl3 —1 > 65(637)> 120ZGMnl3 —2 < 229ZGMnl3 —3 > 70(686) > 25 > 15(147)ZGMnl3 —4> 75(735) > 35铸件的国家标准 〔GB/T5680-1998〕 牌号有： ZGMn13-1 、 ZGMn13- 2 、 ZGMn13-3 、ZGMn13-4 、 ZGMn13-5高锰钢铸件技术条件 GB 5680-85 本标准适用于承受冲击负荷和耐磨损的高锰钢铸件1 技术要求 1.1 铸造高锰钢，其化学成分应符合表 1 的规定表 1注：ZGMnl3 系铸造高锰钢，“-”后阿拉伯数字表示品种代号。