Mn13高锰钢的热处理工艺研究

研究了Mn13高锰钢的热处理工艺。结果表明:通过均衡入炉温度、降低加热速率及合理安排码放位置等,经(1050～1100)℃×2 h固溶,可有效地减少裂纹的产生,提高了Mn13高锰钢力学性能及产品质量。

铸造耐磨高锰钢Mn13的铸造工艺

耐磨高锰钢Mn13广泛用于矿山耐磨铸件中,有广泛的市场前景,存在着巨大的经济效益,对我厂产品结构的调整起到推动作用。

硼含量对Mn13Cr2高锰钢铸态组织和性能的影响

借助光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、电子探针等仪器设备综合研究了硼含量（0.5%~2.0%）对Mn13Cr2高锰钢铸态组织和性能的影响。试验结果表明：硼元素主要分布在硼碳化物中,并且随着硼含量的增加,合金的基体组织由奥氏体为主变为以铁素体为主,第二相由M（3C,B）为主变为M2（3C,B）6和M（3C,B）为主,第二相呈网状分布特征。同时,第二相的体积分数、合金的硬度随硼含量的增加而增加,合金的冲击韧性随硼含量的增加而降低。

ZG120Mn13Cr2高锰钢的感应电炉冶炼

研究了化学成分对ZG120Mn13Cr2高锰钢性能的影响。提出了采用感应电炉冶炼ZG120Mn13Cr2高锰钢的工艺重点。对采用镁砂炉衬和硅砂炉衬感应电炉冶炼的ZG120Mn13Cr2钢的性能进行了对比,结果表明,镁砂炉衬感应炉冶炼的ZG120Mn13Cr2钢性能优于硅砂炉衬感应炉冶炼的ZG120Mn13Cr2钢。指出了采用硅砂炉衬感应炉冶炼高锰钢存在的问题。

动载荷下Mn13Cr2Mo高锰耐磨铸钢形变硬化行为

采用分离式Hopkinson压杆(SHPB)的测试方法对不同冲击载荷下典型高锰铸钢Mn13Cr2Mo的形变硬化行为进行了系统研究。结果表明,随着气缸压强由0.2MPa增加至0.8MPa,Mn13Cr2Mo铸钢形变硬化过程可近似分解为线性硬化、非线性硬化两阶段;当压强为0.2 MPa时,线性硬化维持至约107 MPa时开始向非线性硬化阶段转变。当压强由0.4 MPa增加至0.6 MPa时,线性硬化向非线性硬化阶段转变的临界强度由123 MPa增加至356 MPa;在非线性硬化阶段,当压强高于0.4 MPa时高锰钢的应变硬化率明显提高。综合考虑线性硬化向非线性硬化的转变强度以及高锰钢的加工硬化速率,当气缸压强高于0.6 MPa时,由线性硬化向非线性硬化阶段转变的临界强度达到约356 MPa。材料在非线性硬化阶段的应变硬化率较高,此时试验用Mn13Cr2Mo高锰耐磨铸钢形变硬化能力被充分激发。

Mn13异步冷轧性能与异径比及压下率的关系

为扩大Mn13耐磨高锰钢零件的使用范围,延长耐磨件使用寿命,采用冷轧技术,试验研究在不同异径比情况下,高锰钢Mn13经过不同压下率冷轧预变形后的性能变化情况。结果表明:施行冷轧预变形后,高锰钢Mn13的硬度、屈服强度、抗拉强度都显著提高,但韧性有所下降;由于异步轧制存在搓轧作用,可采用比常规轧制更大的压下率使硬度具有更大的提高空间。异步冷轧预变形压下率控制在15%~20%时,硬度基本达到300~350 HB,韧性不低于90 J·cm-2,能保证一般工况对高锰钢Mn13硬度和韧性的基本要求;异径比越大,轧件受到的搓轧作用越显著,有利于增大压下率,改善加工性能和硬化效果,但也会使轧件弯曲更明显。异径比控制在1. 1~1. 3的合理区间,压下率控制在15%~20%的范围内,对Mn13高锰钢施行冷轧制预变形,有利于取得较好的使用性能。