未来高锰钢市场开发潜力巨大
从1883年英国哈特菲尔德(HadfiLd)研制成功奥氏体高锰钢以来,人们给以其“耐磨钢”的美称,被广泛应用于各个行业的许多耐磨件上。在常温下这种钢具有奥氏体金相组织,因此又称为奥氏体高锰钢。绝大部分高锰钢都是用作铸件。高锰钢的耐磨性是由它的金相组织来保证的。高锰钢的化学成分为C=1 2%N1. 4% ,Mn= Il%~14% ,P≤0.06% ,Si =0.5%一1 0% ,S≤O. 03%.高锰钢铸件必须经过热处理后使用,热处理后硬度HB =179—229。高锰钢在淬火处理后,它的硬度并不高,但若受到强烈冲击力作用或高压后,会产生加工硬化现象,硬度值能提高到HB =450一550。加工硬化只是表面3_6 mm的深度内产生.这就是高锰钢的高度耐磨原因所在。高锰钢最早用于生产抗磨件已有100多年的历史,具有良好的强度和韧性并能在使用中加工硬化,抵抗磨料磨损,所以直至现在仍在应用。
改变高锰钢中的吉锰量,将锰量降至4%时,室温形变后有马氏体产生。常规成分高锰钢固溶后经50%的变形量形变,硬度已达到较高数值,变形量增至85%时,发现有少量(约1.4%)a -马氏体,其间硬度变化与a一马氏体量的增加速度不一致,这样较大变形量的试验,也间接证明硬化主要原因不是由于产生了a-马氏体。形变弯晶机制。高锰钢拉伸后,硬化区出现层状孪晶,硬度达HB - 460以上。经锤式破碎机锤击后出现层状孪晶及位错其硬度达HB - 500左右。爆炸硬化时出观复合孪晶,硬度提高。硬化层加厚。以前有人认为高锰钢强化是因产生了形变诱发马氏体,但只在脱碳表层中发现。从热力学角度讲,合金快速冷至Ms点以下可获得马氏体,而在Ms点以上存在Md点Ms - Md之间因应力作用可产生形变马氏体,一般Ms点比Md点低200℃,Mn量为12%时,Ms点为230℃以下,因此室温下一般变形的高锰钢不会产生形变诱发马氏体。如果钢中碳量降至0 8%时,在室温下也没能发现形变马氏体,而在196℃低温下可出现马氏体。