為您介紹錳元素對耐磨錘頭性能的影響
1.錳對耐磨錘頭的有益作用
錳的有益作用是高強(qiáng)度和耐磨性。
14%(高耐磨鋼),17?19%(固定環(huán)鋼)
(1)作為鋼的脫氧劑,由于普通鋼中含有Mn,其含量≤0.7%。
(2)Mn和S的作用抵消了S對鐵的紅色脆化的作用。
(3)各種鋼上的Mn為:
珠光錳鋼:可以提高其強(qiáng)度和耐磨性,塑性也很好。因此可以細(xì)化珠光體組織。(對于碳含量較高的鋼Mn↑,塑性會略有降低。對于低碳鋼,Mn↑和韌性↑。

奧氏體錳鋼:足夠高的可塑性和耐磨性。因此,Mn可以增加奧氏體的穩(wěn)定性,擴(kuò)大奧氏體的γ相區(qū)域。降低淬火過程中的臨界冷卻速度。用低碳量的碳鋼降低碳(25℃至30℃)可降低鋼(A1和A3)的臨界點(diǎn),因此可以提高鋼的淬透性,淬火變形也相對較小,因此適用于大截面和復(fù)雜零件的生產(chǎn)。當(dāng)Mn=5%時(shí),Mn降至0℃。
馬氏體錳鋼:容易使其脆裂。Mn易溶于鐵素體,并形成不穩(wěn)定的弱碳化物。因此,在加熱過程中,很容易完全溶解到奧氏體中,并且其臨界點(diǎn)很低,因此晶粒很容易粗化和淬火。因此,應(yīng)嚴(yán)格控制淬火溫度和保持時(shí)間。通常,優(yōu)選在流動(dòng)的空氣中進(jìn)行油淬火或冷卻。
回火鋼:其塑性(回火脆性效應(yīng))將降低。
碳鋼滲碳:錳具有促進(jìn)滲碳的作用,因此可以大大提高鋼的表面硬度和耐磨性,特別有價(jià)值的是在滲碳時(shí)表面軟點(diǎn)少,也不會改變碳過多的趨勢。(對錳鋼進(jìn)行滲碳處理后,在最終淬火之前,應(yīng)進(jìn)行正火或退火處理,以消除長時(shí)間滲碳引起的心臟過熱)。
結(jié)構(gòu)鋼:將促進(jìn)其回火脆性的增強(qiáng)。
工具鋼:添加約1%Mn可以減少淬火過程中的體積變形,這對于精密工具和細(xì)長工具具有重要意義。(例如CrMn,CrWMn鋼等)
(4)Mn可以改善鋼的焊接性能和低溫性能,也可以減慢鋼的脫碳速度。
Mn量也可以適當(dāng)?shù)馗纳其摰那邢餍阅堋?/p>
6對于某些鋼,Mn的作用可以被Ni代替,可以擴(kuò)展γ相區(qū)奧氏體,例如模具鋼(增強(qiáng)淬透性),奧氏體鋼。
7高錳鋼對冷硬化敏感,可以提高鋼的強(qiáng)度和耐磨性。(Mn=10?14%,C=1?1.4%)
如今,鉻錳奧氏體鋼的熱強(qiáng)度非常好,甚至比Cr,Ni鋼多,添加4%Cr,Ni紅的熱磨損性更好。錳又便宜。
2.錳對錘頭的不利影響:
(1)增加鋼(粗晶)的過熱敏感性:這是由于錳滲碳體的穩(wěn)定性不強(qiáng),在加熱過程中很容易完全溶解在奧氏體中。另外,Mn鋼的臨界點(diǎn)也較低,因此容易使晶體粗大。因此,鍛造和熱處理加熱必須嚴(yán)格控制加熱溫度和保持時(shí)間。在所有合金元素中,Mn是不能降低奧氏體晶粒長大的趨勢而引起粗大晶粒的元素。

(2)增強(qiáng)鋼對白點(diǎn)的敏感性,使冷卻緩慢。(包括C>0.3%,影響更大)
(3)增強(qiáng)回火脆性,并易于形成帶狀和纖維狀結(jié)構(gòu)。因此,縱向和橫向性能較差(Mn>2.4%伸長率↓)
(4)高錳鋼的熔點(diǎn)低(Mn13?14%,T熔點(diǎn)1350?1400℃)的平均線膨脹系數(shù)大(相當(dāng)于硅鋼的1.9倍),導(dǎo)熱系數(shù)小(大約是同類硅鋼的1/3?1/4),熱加工有點(diǎn)困難。
(5)當(dāng)高錳鋼的冷卻速度不足時(shí),容易沿晶界產(chǎn)生大量的碳化物沉淀,這使鋼變脆。當(dāng)以水淬火速度冷卻鋼時(shí),會使碳化物沉淀太晚,獲得均勻的奧氏體組織并改善性能。但是由于Mn含量高,導(dǎo)熱性差,冷卻溫差應(yīng)力大且容易開裂,因此淬火次數(shù)不應(yīng)更多。
3.含錳鋼的分類
碳素鋼:a,正常錳量碳素鋼Mn=0.25?0.8%
B,碳鋼中高錳含量Mn=0.7?1.0%和0.9?1.2%
(2)錳鋼:Mn=1.1?1.8%少數(shù)?2.4%
(3)高錳鋼:Mn=13?14%(C=1.0?1.3%)
注意:Mn<1.2%是鋼的脫氧作用,與一般的硅質(zhì)鋼一樣,鋼的性能略有變化。Mn=1.1?1.8%或2.4%用于高可塑性,耐磨性和強(qiáng)度。Mn=2.4?13%,對于脆性極高的粗晶體無法獲得。Mn=13?14%用于冷作硬化并成為高耐磨鋼。