化学成分对改性高锰钢力学性能的影响

通过对圆锥破碎机衬板用耐磨材料的使用工况、性能要求、合金元素及耐磨材料性价的分析,设计了不同化学成分的改性高锰钢衬板。经过分析,确定了组织和力学性能最佳的一种改性高锰钢。试验结果表明,设计的改性高锰钢经稀土变质处理后性能良好,能满足大型镍铜矿用圆锥破碎机衬板的性能要求。

爆炸硬化处理对高锰钢冲击磨损性能影响的研究

对Mn13Cr2高锰钢进行了爆炸硬化处理。并分别以玻璃砂、鹅卵石为磨料，在MLD．10动载磨料磨损试验机上对比研究了爆炸前、后Mn13Cr2高锰钢的冲击磨损性能。实验结果表明：在低硬度磨料（玻璃砂）冲击磨损时，爆炸硬化使高锰钢的冲击耐磨性提高20％-40％。在高硬度磨料（鹅卵石）冲击磨损时，在冲击功小于1．7J的条件下，爆炸硬化使高锰钢的冲击耐磨性提高30—50％。在冲击功大予1．7J的条件下，爆炸硬化则使高锰钢的冲击耐磨性降低。爆炸硬化使高锰钢表层硬化和冲击韧性降低是冲击耐磨性发生变化的主要原因。在冲击磨损条件下，爆炸硬化前、后高锰钢磨损面均出现磨料嵌入物及犁沟、凿削坑和剥落坑等形貌特征。爆炸硬化高锰钢适用予低硬度磨料的冲击磨损及高硬度磨料的低冲击功冲击磨损的工况条件。

改性高锰钢圆锥破碎机易损部件热处理工艺的研究

根据圆锥破碎机衬板用耐磨材料的使用情况、工况条件和性能要求,对钢的化学成分、热处理工艺、综合性能进行了试验研究,并优化出一套最佳热处理工艺方案,制定了熔炼、铸造、热处理工艺,进行了生产小试和装机运行。结果表明,该耐磨铸件的使用寿命是普通高锰钢的1.3～1.5倍,且处理矿量增加,具有明显的经济效益。

自生碳化物对高锰钢堆焊层组织和性能的影响

在D256焊条药皮中加入钒铁、石墨、稀土等,利用焊接电弧冶金反应自发生成碳化物增强颗粒。实验结果表明:堆焊层组织为奥氏体组织和弥散分布于基体中的硬质碳化物颗粒,硬度达到64 HRC,其耐磨性为D256焊条堆焊层的4倍。

炸药参数对高锰钢爆炸硬化性能的影响

为了研究炸药参数对高锰钢爆炸硬化效果的影响,对两种不同密度的炸药进行爆速测试,并利用该炸药分别对高锰钢试样进行爆炸硬化实验,测试了从硬化表面向材料内部的硬度、抗拉强度和冲击韧性随深度的变化。测试结果表明:高锰钢试样在相同深度下,经过密度1.38g/cm3炸药3次爆炸硬化得到的硬度大于密度1.48g/cm3炸药2次爆炸硬化后的硬度,而冲击韧性小于密度1.48g/cm3炸药作用后的冲击韧性;从爆炸硬化表面向下15 mm内,经过密度1.38g/cm3炸药3次爆炸硬化得到的抗拉强度大于密度1.48g/cm3炸药2次爆炸硬化后的抗拉强度,但深度大于15mm时,经过密度1.38g/cm3炸药3次爆炸硬化得到的抗拉强度小于密度1.48g/cm3炸药2次爆炸硬化后的抗拉强度。从硬化后试件的硬度、抗拉强度以及冲击韧性这3方面考虑,使用单次爆炸冲量较小的炸药进行多次爆炸硬化效果较好。

爆炸硬化对高锰钢冲击磨损性能的影响

对Mn13Cr2高锰钢进行了爆炸硬化处理。以鹅卵石为磨料,在MLD-10动载磨料磨损试验机上对比研究了爆炸硬化处理前后Mn13Cr2高锰钢的冲击磨损性能,以探讨爆炸硬化对Mn13Cr2冲击磨损性能的影响。结果表明,爆后高锰钢在低冲击能量下使用,其冲击耐磨性得到提高,当冲击功为0.5 J时,爆后高锰钢耐磨性为10.8,达到最佳;在高冲击能量下磨损,其冲击耐磨性低于爆前高锰钢,且爆后高锰钢的冲击耐磨性随冲击功的增加大幅下降。爆炸硬化使高锰钢表层硬度和冲击韧性产生变化,是高锰钢冲击耐磨性发生变化的主要原因。

高碳高锰钢强韧化工艺研究

在充分发挥碳在高锰钢中的固溶强化、奥氏体稳定化作用的基础上,以成本为主要控制因素开发的高碳高锰钢获得了成功。将含碳量提高到1.5%的高碳奥氏体锰钢,在经过1060～1100℃加热并适时保温后经水韧处理,得到奥氏体加微量点状碳化物的室温组织,力学性能满足了使用要求,实现了理想的性价比。高碳高锰钢衬板在直径φ1.83 m 的铁矿球磨机上使用,寿命达到1年,比常规高锰钢寿命提高了1倍。