异步轧制对高锰钢组织与性能的影响

用异步轧制技术和冷轧的方法对铸态水韧处理的高锰钢进行可控轧制处理,并对其显微组织与性能进行了研究.结果表明:随轧制变形量的增加,奥氏体高锰钢组织内部出现大量的高密度孪晶组织,加工硬化性能大大提高,抗冲击磨损能力提高,高锰钢耐磨性能更好.     

氢对贝氏体辙叉钢摩擦磨损行为的影响

以贝氏体辙叉钢为研究对象,利用摩擦磨损试验机、场发射扫描电子显微镜、X射线衍射研究不同含氢量的贝氏体辙叉钢的摩擦磨损行为,并与普通高锰钢的耐磨性进行对比。结果表明,氢可以明显地提高贝氏体辙叉钢的耐磨性;贝氏体钢的耐磨性能明显高于高锰钢。贝氏体辙叉钢在小载荷下为磨粒磨损机制,在大载荷下为粘着磨损。氢降低贝氏体辙叉钢中残余奥氏体的稳定性,在摩擦磨损过程中,氢促进贝氏体辙叉钢残余奥氏体相发生应变诱发马氏体相变,使贝氏体辙叉钢摩擦磨损表面的硬度显著提高,在加工硬化和应变的共同作用下,增强了贝氏体辙叉钢的抗摩擦磨损的能力。     

Mo合金化处理对高锰钢磨损行为的影响

高锰钢是应用最广泛的耐磨材料之一,随着服役条件的不断恶化,传统高锰钢已经无法满足使用要求。对传统高锰钢Mn13进行Mo合金化处理获得Mn13Mo钢,通过金相显微镜、扫描电镜和EBSD等分析手段,对比研究Mn13Mo钢和Mn13钢在室温下的拉伸力学性能以及在相同磨损条件下的摩擦磨损行为。研究结果表明Mo能显著细化高锰钢晶粒,降低奥氏体层错能。在变形过程中Mn13Mo钢更易激活孪晶,形成更高密度的形变孪晶,展现出高强度和高的延伸率。在磨损试验中,Mn13Mo钢因其优异的加工硬化能力和塑性,形成高硬度的硬化表面和更深的应变层,展现出更佳的耐磨性能,并且在表面形成了硬化与磨损的动态平衡,磨损时间越长,其耐磨性优势更加明显。研究成果对高锰钢合金化处理有指导意义和参考价值。     

高锰钢磨损及变质处理技术研究概况

从高锰钢耐磨材料发展现状、磨损机理和失效形式展开论述,对提高高锰钢性能不同方法进行讨论.将不同的强化处理机制进行分析,其中变质处理工艺简单,易在制造生产业推广.通过对高锰钢的研究可知:根据铁碳锰三元图可得在不同的温度区间钢液的组织不同,加入不同合金可以改变其奥氏体区.高锰钢失效会影响使用寿命和经济效益,为解决该问题提供了一些预防材料失效的思路,如控制相关重要化学成分含量、提高表面加工硬化能力或者在铸件时适当延长保温时间.     

添加微量元素对多元复合强化高锰钢堆焊合金焊丝性能的影响分析

以直径为5 mm的多元复合强化高锰钢合金焊丝为研究对象,探讨了合金元素Cr、Mo、V等对堆焊合金焊丝熔敷金属组织与硬度和耐磨性能的影响。经多次对比试验,确定了多元复合强化高锰钢堆焊合金焊丝化学成分,该试验结果对进一步提高高锰钢的抗冲击耐磨性能及加工硬化能力提供了一定的参考。     

热轧奥氏体中锰耐磨钢的磨料磨损性能研究

以热轧BTW中锰钢板为实验材料,借助ML-100磨料磨损试验机,研究以煤泥粉为软质磨料和石英砂为硬质磨料时其磨料磨损性能,利用SEM分析其磨损机制。实验结果表明,软质磨料磨损工况条件下,热轧奥氏体中锰钢和高锰钢的相对耐磨性低于马氏体耐磨钢,硬质磨料磨损工况条件下,热轧奥氏体中锰钢的相对耐磨性高于高锰钢和马氏体耐磨钢,因此热轧中锰钢更适用于硬质磨料磨损工况;无论软质和硬质磨料磨损工况,热轧中锰钢的加工硬化均高于热轧高锰钢,表现出更好的加工硬化性能。煤泥粉软质磨料对热轧中锰钢的磨损机制表现为微观切削磨损,伴随局部的疲劳剥落;石英砂硬质磨料对热轧中锰钢的磨损机制则为典型的凿削磨损和微观切削磨损。     

一种新型奥氏体耐磨钢

高锰钢(ZGMn13)长期来用于制作矿山机械、建材机械、电力机械中承受冲击磨料磨损的零件,使用很广泛。许多工况条件下由于冲击不强,加工硬化效果不好,使用后磨损表面硬度不高,不能形成高硬度的硬化层。工件表面迅速被磨损。本文介绍的是一种具有高塑性、韧性、好的强度,加工硬化能力更强,在冲击磨料磨损的条件下较ZG-Mn13的耐磨性更高的材料。     

基于Crussard-Jaoul的n值分析对高锰钢加工硬化机制的探讨

通过研究发现Crussard-Jaoul分析法能够精确反映高锰钢变形过程中加工硬化的特点。基于Crussard-Jaoul分析法所得的高锰钢应变硬化指数值的变化主要受位错密度和孪晶体积分数的影响,尤其随着形变孪晶量的增加,应变硬化指数获得迅速提高。当应变量低于0.1,高锰钢塑性变形以位错滑移为主要机制;当应变量超过形变孪晶产生的临界应变（0.06~0.08）后,高锰钢塑性变形以位错滑移和机械孪生两种方式进行。孪晶的产生能迅速提升高锰钢加工硬化性能,而仅位错强化不能使高锰钢获得优异的加工硬化性能。Crussard-Jaoul分析法能对金属塑性变形和加工硬化机制进行判断和预测。     

ZGMn9Cr2耐磨铸钢的生产试验

本文叙述了应用降低普通高锰钢的锰含量,谋求降低奥氏体的稳定性,从而提高介稳奥氏体在冲击和压缩等场合下的形变加工硬化能力的理论,试制了ZGMn9Cr2新材料。经过在矿山的实用性生产试验证明,其耐磨性能比普通高锰钢提高了30～67%,而成本与普通高锰钢接近.     

搅拌叶片表面原位合成TiC颗粒增强高锰钢复合层的制备及性能

采用燃烧合成反应铸渗结合真空消失模铸造工艺，在ZG120Mn13Cr2高锰钢搅拌叶片表面制备原位合成TiC颗粒增强高锰钢复合层，研究了该复合层的显微组织、硬度以及在湿砂磨损条件下的耐磨性能，并与BTMCr20高铬铸铁和ZG120Mn13Cr2高锰钢的硬度和耐磨性能进行对比，测试了复合层叶片在稳定土条件下的现场使用寿命。结果表明：复合层与高锰钢基体呈冶金结合，其组织由原位合成的细小TiC颗粒、外加的粗大TiC颗粒和高锰钢基体相构成，原位合成的TiC颗粒呈圆球或近圆球状均匀分布在基体相中；复合层的平均硬度为58 HRC,高于高锰钢低于高铬铸铁，磨损质量损失略高于高铬铸铁但远低于高锰钢。复合层叶片的现场使用寿命为1 700 h,为高锰钢叶片的2倍以上，略高于高铬铸铁叶片。     

高锰钢材料塑性变形硬化机理及其改性研究

以高锰钢材料加工硬化特性为研究目标,探讨其硬化机理及其改性方法。分析高锰钢的化学成分及其各元素的作用,其中锰和碳元素的含量及配比对高锰钢的塑性、韧性和加工硬化特性有重要影响;含锰量为10%~14%时高锰钢的强度和韧性最好,变形硬化效果显著;含碳量为0.9%~1.4%时其耐磨性较好,锰/碳比率应为10;通过高锰钢晶体滑移变形几何模型的分析来研究其变形硬化机理。结果显示,剧烈的塑性变形能量使高锰钢表面组织由奥氏体转变为马氏体,从而引起表面硬度和耐磨性的显著提高;晶粒粗大和碳化物组织对钢材力学性能的不利影响可通过适当控制钢的熔炼及热处理工艺来加以改善。     

两种方法分析高锰钢和18-8不锈钢加工硬化行为的对比

对高锰钢和18-8不锈钢进行了室温拉伸试验,通过Hollomon法和Crussard-Jaoul法分析了高锰钢和18-8不锈钢的加工硬化行为。结果表明:Crussard-Jaoul法比Hollomon法能更好地分析高锰钢和18-8不锈钢加工硬化行为的特点和机制;18-8不锈钢以位错滑移为塑性变形机制,高锰钢在低应变阶段(e≤0.07)也以位错滑移为主要的塑性变形机制,但当真应变超过0.07时,则以孪生为主要的变形机制;正是孪晶的产生导致了高锰钢和18-8不锈钢加工硬化行为的显著差异。     

热轧高锰钢Mn13的冲滚磨料磨损性能

在M2000摩擦磨损试验机上,研究以煤矸石为磨料时热轧高锰钢Mn13冲滚耦合的磨料磨损性能,利用XRD和SEM分析其组织转变及磨损机制。实验结果表明,在较高冲滚载荷下,热轧Mn13钢表现出更好的抗冲滚磨料磨损性能;冲滚磨料磨损表面存在一定厚度的硬化层,且随冲滚载荷的增加,磨损面硬度增加,硬化层厚度增大,形变孪晶和马氏体相变是其加工硬化和耐磨损性能改善的主要原因;低载荷冲击时,磨损机制主要表现为凿削磨损并伴随犁沟切削磨损,较高载荷冲击时,磨损机制凿削磨损和犁沟划伤过渡到疲劳剥落和凿削磨损。     

圆锥破碎机耐磨材料的研究

通过扫描电镜（SEM）来研究高锰钢奥氏体的晶粒度和碳化物析出形式和位置,对高锰钢的各种力学性能、加工硬化和耐磨性的影响进行了研究。结果表明,高锰钢的成分控制、熔炼工艺和热处理工艺对高锰钢的力学性能、加工硬化和耐磨性起着至关重要的作用,尤其是对高锰钢的耐磨性。     

高速氧化铝粒子冲蚀下高锰钢的磨损特性

通过对高锰钢的磨损表面形貌，磨屑形貌和次表层硬度的分析等手段研究了高速氧化铝粒子冲蚀下高锰钢的磨损特性。结果表明，在高速氧化铝氧化铝粒子部蚀下，高锰钢仍具有典型延性材料的冲蚀磨损特性。     

复合氮化硅陶瓷刀具在高锰钢铸件加工中的应用

高锰钢机加工的特点及难点。高锰钢有着强烈的加工硬化特性。ZGMn13Cr2在冲击硬化的实验中，工件表面的最高硬度值在一定范围内随冲击能量的增加而提高。当冲击载荷为250J/cm^2时，经过40次冲击后，其工件表面的最高硬度值即达到63HRC；经过120次冲击后，对工件截面各点的硬度进行测定，发现材料硬化层的厚度为2.5mm。     

破碎机锤头的串铸立浇工艺

锤式破碎机因其破碎效率高,在建材、电力、矿山、冶金及化工等工业部门得以广泛应用,其中锤头是关键而又易损的零件。因为锤头工作时速度高,冲击力大,磨损十分严重,工况条件十分恶劣,这就要求锤头具有一定的强度和抗冲击磨损能力。通常,生产锤头采用的材质为高锰钢,该材质具有高的抗冲击加工硬化性能,加工硬化后的表面硬度可由200HB提高到400HB以上,而内部仍保持原有的高冲击韧度,具有极好的抗冲击磨损性。近年来,人们往往把注意力集中在对锤头材质的研究,以期进一步提高锤头的使用寿命,而忽视了锤头的铸造工艺研究。这里介绍的研究应用CO_2硬化水玻璃砂串铸立浇工艺生产高锰钢锤头的实例,其目的是向大家推荐一种获得致密健全的锤头产品的方法。     

新工艺使老材料焕发青春

高锰钢是大家熟知的一种使用极其广泛的耐磨材料,它的含碳量范围在1.0～1.4%,锰含量为11～14%。当它受到强大的压力及冲击作用时,产生形变强化,有着极好的耐磨性能,普遍应用于破碎机的颚板、钟罩与齿板,球磨机的衬板、挖掘机的铲齿以及铁路道叉等。由于高锰钢有明显的加工硬化倾向,一般都采用铸造工艺成型,铸件肥头大耳,表面粗糙,尤其在浇注温度比较高的情况下,粘砂甚为严重,清理很困难。铸件一般是不再进行机械加工,切割浇冒口和飞边之后,局部地方用砂轮磨平即进行装配使用。1972年底据鞍钢设备维修部门的反映,采矿关键设备四立方米的电铲上的推压齿轮和齿条磨损问题十分严重,备件生产供不应求,设备常常由于拆换齿轮耗费大量人力和物力,以至     

高韧性耐磨钢的优化设计

1.概述 我国开发研制的耐磨钢,在很多场合成功地替代了高锰钢,但对于像风扇、冲击板这类对强度、韧性和安全系数要求很高的零部件,现有的耐磨钢仍不能满足使用要求。为此,本文通过优化设计研制一种高韧性低合金耐磨钢,以替代在不能充分发挥加工硬化能力又对韧性要求很高的冲击磨损条件下工作的高锰钢。其性能应达到:硬度大于     

高锰钢生产技术问答（八）

96.高锰钢的耐磨性与其他耐磨材料有何不同?其影响因素有哪些? 答:高锰钢的原始硬度低,靠服役时产生加工硬化迅速形成高硬度层而耐磨,磨损一层硬化一层,直至失效为止。其他耐磨材料的原始硬度高,靠先天性的硬质相如复合碳化物、磷化物共晶体而耐磨。影响高锰钢耐磨性的因素有钢的化学成分、钢中夹