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高錳鋼的來(lái)源1882年獲得奧氏體組織的高錳鋼,1883年英國(guó)人哈德菲爾德(R.A.Hadfield)取得了高錳鋼專(zhuān)利。高錳鋼依其用途的不同可分為兩大類(lèi):
2、耐磨鋼這類(lèi)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(%):
C0.90~1.50Mn10.0~15.0
Si0.30~1.0
S≤0.05
P≤0.10
這類(lèi)高錳鋼的用量多,常用來(lái)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。
Mn13是抵抗強(qiáng)沖擊、大壓力物料磨損等耐磨材料中的優(yōu)擇,具有其它耐磨材料無(wú)法比擬的加工硬化特性,鋼板表層產(chǎn)生加工硬化 從而產(chǎn)生高耐磨的表面層,而鋼板內(nèi)層奧氏體仍保持良好的沖擊韌性。
一是外來(lái)沖擊載荷越大,其自身表層耐磨性越高;二是隨著表面硬化層的逐漸磨損,新的加工硬化層會(huì)連續(xù)不斷形成。高錳鋼的特殊性能,適于制作長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)受高沖擊物料磨損的耐磨構(gòu)件,長(zhǎng)期以來(lái)廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、建材、鐵路、電力、煤炭等機(jī)械設(shè)備中。特別要提到的是,很多企業(yè)為了節(jié)約能源,降低生產(chǎn)成本而采用鑄造余熱淬火,在成批生產(chǎn)小型件和要求不很?chē)?yán)格的工件是可以的。尤其是近幾十年年來(lái),隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn),高錳鋼已成為磁懸浮列車(chē)、保險(xiǎn)柜、鑿巖機(jī)器人、新型坦克等先進(jìn)設(shè)備中優(yōu)選的耐磨材料。許多新型材料和現(xiàn)代表面工程技術(shù)在性價(jià)比上仍無(wú)法與高錳鋼相比。
Mn13化學(xué)成分mn13各化學(xué)元素含量 單位%牌號(hào)CSiMnPSMn13 0.90-1.200.30-0.8011.00-14.00≤0.035≤0.030 Mn13機(jī)械性能牌 號(hào)抗拉強(qiáng)度延伸率沖擊性能20℃初始硬度值(HB)硬化后硬度值(HB)冷 彎 180°Mn13≥800MPa≥40%ak≥90(J)200-250>300合格
Mn13特點(diǎn)
一是外來(lái)沖擊越大,其自身表層耐磨性越高;二是隨著表面硬化層的逐漸磨損,新的加工硬化層會(huì)連續(xù)不斷形成。
傳統(tǒng)使用的高鉻鑄鐵僅僅對(duì)移動(dòng)磨損有較好的耐磨性。Mn13軋制鋼板可以有效降低設(shè)備易損件的使用成本并節(jié)省設(shè)備檢修費(fèi)用,提高成品競(jìng)爭(zhēng)力。
MN13相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)/MN13耐磨板
標(biāo)準(zhǔn)型的Mn13高錳鋼又稱(chēng)Hadfield鋼,是由英國(guó)人Hadfield于1882年發(fā)明的。3、Mn13高錳耐磨鋼板的焊接:高錳耐磨鋼板的焊接可采選用手工電弧焊的方法。其相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)如下。我國(guó)高錳鋼鑄件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T5680-1998)牌號(hào)有:ZGMn13-1、ZGMn13-2、 ZGMn13-3、ZGMn13-4、ZGMn13-5
對(duì)錳13鋼板進(jìn)行加工硬化可以提升其性能
加工硬化狀況在錳13鋼板原材料加工過(guò)程中具備關(guān)鍵的現(xiàn)實(shí)意義,現(xiàn)階段已普遍用于提升金屬?gòu)?fù)合材料的抗壓強(qiáng)度?;瘜W(xué)成分控制與熱處理由于MN13軋制鋼板是由太鋼、寶鋼等大型鋼廠生產(chǎn),所以冶煉工藝先進(jìn),在化學(xué)成分控制上更加精準(zhǔn),而鑄件一般都是由小的鑄造企業(yè)生產(chǎn),原料的多樣性導(dǎo)致化學(xué)成本復(fù)雜,有害元素多,大多數(shù)鑄件MN的含量根本達(dá)不到高錳鋼的低標(biāo)準(zhǔn)。比如自行車(chē)鏈條的傳動(dòng)鏈條,原材料為Q345 (16Mn)高合金鋼,原先的強(qiáng)度為150HBW,抗壓強(qiáng)度Rm≥520MPa,歷經(jīng)五次冷軋,不銹鋼厚度從3.5mm縮小到1.2mm(形變量為65.7%),這時(shí)候強(qiáng)度提升到275HBW,抗壓強(qiáng)度提升到貼近1000MPa,這使傳動(dòng)鏈條的負(fù)載工作能力提升了一倍。
加工硬化還可提升錳13鋼板鑄鐵件或預(yù)制構(gòu)件在應(yīng)用全過(guò)程中的安全系數(shù)。即便歷經(jīng)精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方案而生產(chǎn)加工出去的零件,在應(yīng)用全過(guò)程中每個(gè)位置的支承也不是勻稱(chēng)的,通常會(huì)在一些位置出現(xiàn)應(yīng)力和負(fù)載狀況,使該點(diǎn)造成塑性形變。鑄造Mn13是鋼錠再次經(jīng)過(guò)熔化澆鑄成型,其不可避免地帶有鑄造工藝的缺陷,如成份的變化、結(jié)構(gòu)疏松、晶粒粗大、易產(chǎn)生氣孔、砂孔、縮松、縮孔等鑄造缺陷,因此廢品率較高,機(jī)械性能較差。假如金屬?gòu)?fù)合材料沒(méi)有加工硬化,則該點(diǎn)的形變會(huì)愈來(lái)愈大,地應(yīng)力也會(huì)愈來(lái)愈高,終造成零件的無(wú)效或。但正由于金屬?gòu)?fù)合材料具備加工硬化這一特性,故這類(lèi)有時(shí)候負(fù)載位置的轉(zhuǎn)變會(huì)自主終止,應(yīng)力還可以自主變?nèi)酰M(jìn)而提升了零件的安全系數(shù)。