耐磨钢介绍

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耐磨钢(abrasive-resistant steels)是指在冲击和磨损条件下使用的高锰钢，其主要成分是C的质量分数为0.9%~1.5%，Mn的质量分数为11%~14%。这类钢机械加工困难，基本上是铸造后使用。
         铸造用高锰钢的牌号，前是为“ZG”(“铸钢”两字汉语拼音字首)，其后为化学元素符号“Mn”，再后为平均Mn的质量分数(百分之几)，最后为序号。如ZGMn13-1，表示平均Mn的质量分数为13%的1号铸造高锰钢。常用铸造用高锰钢的牌号、成分、热处理、性能及用途如表6-26所示。

        高锰钢的铸态组织是奥氏体和沿晶界析出的碳化物，后者降低了钢的韧度与耐磨性。实践证明，只有使高锰钢全部获得奥氏体，使用时才能显示出良好的韧度和耐磨性。为此，要施行“水韧处理”，即把钢加热到1100℃，使碳化物完全溶解在高温奥氏体中，然后水冷淬火，可获得均匀的过饱和单相奥氏体。这时其强度、硬度并不高，而塑性、韧度却很好(σb≥560~700MPa,180~200HBS,δ=15%~40%,ak≥150~200 J/cm²)。但是，当它受到剧烈冲击或较大压力作用时，表面层奥氏体将迅速产生加工硬化，并有马氏体ε碳化物沿滑移面形成，从而使表面层硬度可达52~56HRC，耐磨性显著提高，而心部仍然保持着原来高塑性和高韧度的奥氏体状态，能承受较大的冲击应力。当表面磨损后，新露出的表面又可在冲击和磨损条件下获得新的硬化层。可见，这种钢具有很高的耐磨性和抗冲击能力。需要特别指出的是，高锰钢只有在强烈的冲击和磨损条件下工作时，才能显示出高的耐磨性，无冲击和磨损的工况条件，则其耐磨性不能显示出来。
         高锰钢水韧处理后若加热到250℃以上。将在极短时间内析出碳化物，使脆性增加。所以，高锰钢水韧处理后一般不再进行回火处理。这种钢由于具有很高的冷变形强化性能，所以很难机械加工。但采用硬质合金、含钴高速钢等切削工具，并采取适当的刃角及切削条件，还是可以加工的。
         由于高锰钢具有上述性能特点，故被广泛用来制造球磨机的衬板、破碎机的颚板、挖掘机斗齿、拖拉机和坦克的履带板、铁路的道叉、防弹钢板等。

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