高锰铸钢的高温形变热处理及其组织和力学性能

高温形变热处理是将高温变形与淬火等热处理工序相结合以提高材料力学性能的热处理工艺。对含1.11%C、13.1%Mn、0.42%Si、0.047%P和0.006%S(质量分数)的高锰铸钢试样分别于1050℃保温2h水淬即水韧处理,和于1050℃压缩变形20%和25%再1050℃水淬即高温形变热处理。随后检测了试样的显微组织、力学性能和低周疲劳寿命。结果表明:与仅仅水韧处理的高锰铸钢相比,经高温形变热处理的高锰铸钢晶粒明显细小,孔洞等缺陷减少,并且随着压缩变形量的增大,钢的晶粒更加细小,组织更加致密,力学性能和低周疲劳寿命均大幅度提高。高温压缩变形25%的高锰铸钢的性能最佳,抗拉强度和断后伸长率分别达927MPa和50.7%,低周疲劳寿命较原始状态的钢提高了50%以上。

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。