高锰钢细化晶粒

高锰钢水韧处理中晶粒的细化
在高锰钢铸件中晶粒越细、抗拉强度越高，塑性越好，铸件使用越长久。高锰钢的铸态组织粗大、不均匀、固溶处理后也常常是粗大的组织，晶粒度一般均在1级左右甚至较1级还粗，晶粒很不均匀。在同一铸件截面上不同部位的晶粒度可相差1-2级，为了提高性能，应设法细化结晶组织，由于高锰钢的一次结晶组织对浇注温度极为敏感，浇注温度又大部分偏高，结晶组织粗大，比较难控制，为此海钺铸造厂通过热处理改变二次结晶组织，即进行细化晶粒的热处理。细化晶粒的热处理是使珠光体型组织升温进行奥氏体重结晶的过程，使晶粒得到细化。
细化晶粒的第一阶段：将铸态组织高锰钢加热到500-550℃保温一段时间，使奥氏体分解。铸态组织是多相的不均匀组织，奥氏体的化学成分偏析大，因此奥氏体的分解过程是较快的，分解的速度取决于温度的高低。通常有40%-50%的奥氏体发生转变即可达到经过重结晶后细化组织的目的。保温时间延长虽然可使分解的量增加，但转变的速度降低，而且效果不明显。
细化晶粒的第二阶段：奥氏体重结晶后的加热和高温保温后的水淬。在升温和保温阶段，碳化物溶解得到均匀的单相奥氏体，通过急冷使细化的奥氏体组织保留到常温。一般加热到1000~1050℃保温后水淬即可，细化了的奥氏体组织加热时长大倾向明显，约在1050℃开始有长大趋势。这个温度显然低于一般固溶处理后粗大的奥氏体晶粒开始长大的温度。所以要防止晶粒的长大，对于一般高锰钢经过重结晶之后的保温温度不可过高，1020~1050℃即可。经过细化晶粒使奥氏体晶粒度细化2级左右。由于晶粒的细化，钢的力学性能有较大的提高，尤其是低温冲击韧性有明显改善。但是不同成分、不同冶炼了此和不同结构尺寸其效果也会不同。