高锰钢各种材料
切削高锰钢如何选择刀具材料
切削高锰钢如何选择刀具材料1、高锰钢的类别与性能锰含量约为11％～18％的钢称高锰钢。
常用的铸造高锰钢ZMn13的化学成分为：Mn含量11％～14％，c含量1.0％～1.4％，Si含量0.3％～1.0％，P含量<0.03％，S含量<0.05％。
可分为高碳高锰耐磨钢、中碳高锰无磁钢、低碳高锰不锈钢和高锰耐热钢。
高锰钢是一种耐磨钢，经过水韧处理的高锰钢可以得到较高的塑性和冲击韧性。
高锰钢具有很高的耐磨性，虽然它的硬度只有HB210，但它的屈服点σs较低，只有σb的40％，因此具有较高的塑性和韧性。
高锰钢在受到外来压力和冲击载荷时，会产生很大的塑性变形或严重的加工硬化现象，钢被剧烈强化，硬度显著提高，可达HB450～550，因此有了较高的耐磨性。
2、高锰钢的切削加工性能(1)加工硬化严重：高锰钢在切削过程中，由于塑性变形大，奥氏体组织转变为细晶粒的马氏体组织，从而产生严重的硬化现象。
加工前硬度一般为HB200～220，加工后表面硬度可达HB450～550，硬化层深度0.1～0.3 mm，其硬化程度和深度要比45号钢高几倍。
严重的加工硬化使切削力增大，加剧了刀具磨损，也容易造成刀具崩刃而损坏。
(2)切削温度高：由于切削功率大，产生的热量多，而高锰钢的导热系数比不锈钢还低，只有中碳钢的1/4，所以切削区温度很高。
当切削速度Vc<50 m/min时，高锰钢的切削温度比45号钢高200℃～250 ℃，因此，刀具磨损严重，耐用度降低。
(3)断屑困难：高锰钢的韧性是45号钢的8倍，切削时切屑不易拳曲和折断。
(4)尺寸精度不易控制：高锰钢的线膨胀系数与黄铜差不多，在高的切削温度下，局部产生热变形，尺寸精度不易控制。
切削高锰钢时，应先进行粗加工，工件冷却后再进行精加工，以保证工件的尺寸精度。
3、切削高锰钢时各种刀具材料的特点高锰钢属难加工材料，对刀具材料要求较高。
一般来说，要求具材料红硬性高、耐磨性好，有较高的强度、韧性和导热系数。
高锰钢简介
锰锰最重要的用途就是制造合金----锰钢锰钢的脾气十分古怪而有趣：如果在钢中加入2.5—3.5％的锰，那么所制得的低锰钢简直脆得象玻璃一样，一敲就碎。
然而，如果加入13％以上的锰，制成高锰钢，那么就变得既坚硬又富有韧性。
高锰钢加热到淡橙色时，变得十分柔软，很易进行各种加工。
另外，它没有磁性，不会被磁铁所吸引。
现在，人们大量用锰钢制造钢磨、滚珠轴承、推土机与掘土机的铲斗等经常受磨的构件，以及铁锰锰轨、桥梁等。
高锰钢高锰钢(high manganese steel)是指含锰量在10％以上的合金钢。
高锰钢的铸态组织通常是由奥氏体、碳化物和珠光体所组成，有时还含有少量的磷共晶。
奥氏体组织的高锰钢受到冲击载荷时，金属表面发生塑性变形。
形变强化的结果，在变形层内有明显的加工硬化现象，表层硬度大幅度提高。
低冲击载荷时，可以达到HB300～400，高冲击载荷时，可以达到HB500～800。
随冲击载荷的不同，表面硬化层深度可达10～20mm。
高硬度的硬化层可以抵抗冲击磨料磨损。
高锰钢在强冲击磨料磨损条件下，有优异的抗磨性能，故常用于矿山、建材、火电等机械设备中，制作耐磨件。
在低冲击工况条件下，因加工硬化效果不明显，高锰钢不能发挥材料的特性。
高锰钢极易加工硬化，因而很难加工，绝大多数是铸件，极少量用锻压方法加工。
高锰钢的铸造性能较好。
钢的熔点低(约为14()()℃)，钢的液、固相线温度间隔较小，(约为50℃)，钢的导热性低，因此钢水流动性好，易于浇注成型。
高锰钢的线膨胀系数为纯铁的1．5倍，为碳素钢的2倍，故铸造时体积收缩和线收缩率均较大，容易出现应力和裂纹。
为提高高锰钢的性能进行过很多合金化、微合金化、碳锰含量调整和沉淀强化处理等方面的研究，并在生产实践中得到应用。
介稳奥氏体锰钢的出现则可较局gao大幅度降低钢中碳、锰含量并使钢的形变强化速度提高，可适用于高和中低冲击载荷的工况条件，这是高锰钢的新发展。
高锰钢按照国家标准分为5个牌号，主要区别是碳的含量，其范围是0.75％－1.45％。
高锰钢的成分
高锰钢的成分
高锰钢一般指具有高碳含量和高锰含量的合金钢。
其化学成分主要包括碳（C）、锰（Mn）、硅（Si）、磷（P）、硫（S）等元素。
具体成分的比例可以根据不同的标准和要求而有所变化。
一种常见的高锰钢成分如下：
- 碳（C）含量一般在0.80%到1.20%之间。
- 锰（Mn）含量一般在11.00%到15.00%之间。
- 硅（Si）含量一般在0.50%到2.00%之间。
- 磷（P）含量一般在0.05%以下。
- 硫（S）含量一般在0.05%以下。
此外，高锰钢还可能含有少量的铜（Cu）、钼（Mo）、镍（Ni）等元素，以及微量的其他杂质。
需要注意的是，由于不同生产工艺和用途的不同，高锰钢的具体成分可能会有所差异。
因此，在实际应用中，需要根据具体要求选择适合的高锰钢类型。
浅谈高锰钢的应用及新发展
浅谈高锰钢的应用及新发展英国人哈特菲尔德（Hadfield）于1878年开始进行锰钢的研究。
4年后，他第一次获得奥氏体组织的高锰钢。
Hadfield于1883获得了高锰钢专利。
笔者现就对高锰钢的发展及种类做一简要介绍。
高锰钢依其用途，可分为以下几类。
一、耐磨钢这类钢的化学成分为：ω(C)=0.90～1.50%、ω(Mn)=10.0～15.0%、ω(Si)=0.30～1.05%、ω(S) ≤0.05%、ω(P)≤0.05%。
为了某种特定的目的，还可加入Cr、Ni、Mo、V、Ti等元素。
高锰钢具有很高的强度和冲击韧性。
高锰钢的使用组织为奥氏体，在工件经受强烈冲击或高压力的条件下，其表面发生塑性变形，奥氏体产生加工硬化，外加的驱动力促使奥氏体向马氏体转变，使硬度可以从HB170~225提高到HB500~800，而心部依旧保持原有的硬度和良好的韧性。
由于高锰钢的这一卓越性能，因而广泛用于制作挖掘机的铲齿、圆锥式破碎机的轧面壁和破碎壁、颚式破碎机岔板、球磨机衬板、铁路辙岔、板锤、锤头等。
高锰钢极易加工硬化，因而很难加工，绝大多数是铸件，极少量用锻压方法加工。
高锰钢的铸态组织为奥氏体、碳化物和珠光体所组成，有时还含有少量的磷共晶。
由于碳化物沿晶界析出降低钢的强度和韧性。
因此，铸造零件必须进行热处理，使高锰钢获得完全奥氏体组织。
方法是将铸件加热至1000~1100℃，保温一段时间，使碳化物完全溶解于奥氏体中，然后迅速水冷淬火，使高温奥氏体固定到室温。
这一热处理过程称为“水韧处理”。
二、介稳奥氏体中锰钢如果没有外加压力或冲击力，或压力和冲击力较小，不会产生充分的加工硬化现象，工件的耐磨性就大为降低。
对于厚大断面工件，心部常常出现碳化物，而降低其使用性能。
寒冷条件下使用高锰钢时常出现脆断现象，而在湿磨条件下又面临腐蚀磨损问题。
这些实际应用过程中经常出现的问题，又促使人们在高锰钢的基础上寻求新的解决方法。
后来，人们研制了中锰奥氏体钢，开辟了一条发挥奥氏体锰钢潜力的新途径。
Mn13高锰低磁性钢板
Mn13高锰低磁性钢板一：Mn13简介四：Ｍｎ１３特点Mn13是高锰耐磨钢(HIGH MANGANESE STELL )是抵抗强冲击、大压力物料磨损等耐磨材料中的最佳选择。
高锰钢最大的特点有两个:一是外来冲击越大，其自身表层耐磨性越高;二是随着表面硬化层的逐渐磨损，新的加工硬化层会连续不断形成。
Mn13扎制钢板对强冲击磨损和大应力磨损有极好的耐磨性能，在使用过程中不会出现破碎，而且具有便于切割、焊接、弯曲等易机械加工性能。
传统使用的高铬铸铁仅仅对移动磨损有较好的耐磨性。
Mn13轧制钢板可以有效降低设备易损件的使用成本并节省设备检修费用，提高成品竞争力。
五：Ｍｎ１３标准标准型的Mn13高锰钢又称Hadfield钢，是由英国人Hadfield于1882年发明的。
其相关的国家标准和国际标准如下:我国高锰钢铸件的国家标准(GB/T5680-2010)牌号有:ZGMn13-1、ZGMn13-2、 ZGMn13-3、ZGMn13-4、ZGMn13-5;美国ASTM奥氏体锰钢铸件标准(ASTMA128/A128M-1993)钢号有:ASTM-A(UNS-J91109)、ASTM-B-1(UNS-J91119)、ASTM-B-2(UNS-J91129)、ASTM-B-3(UNS-J91139)、ASTM-B-4(UNS-J91149)、ASTM-C(UNS-J91309)、ASTM-D(UNS-J91459)、ASTM-E-1(UNS-J91249)、ASTM-E-2(UNS-J91339)、ASTM-F(说明:如果用户无其它要求,一般供给钢号A铸件);日本高锰钢铸件国家标准[JISG5131(1991)]牌号有:SCMnH1、SCMnH2、SCMnH3、 SCMnH11、SCMnH21;俄罗斯铸造高锰钢标准ΓOCT977-1988钢号有:110Γ13π、110Γ13X2BPπ、110Γ13ΦTπ、130Γ14 XMΦAπ、120Γ10Φπ;ISO奥氏体锰钢铸件国际标准[ISO13521:1999(E)]牌号有:GX120MnMo7-1、GX110MnMo13-1、GX100Mn13、GX120Mn13、GX120MnCr13 2、GX120MnNi13-3、GX120Mn17、GX90MnMo14、GX120MnCr17-2。
我国高锰钢的型号
我国高锰钢的型号摘要：一、引言二、高锰钢的种类与特点1.65锰2.锰18铬23.锰134.锰165.锰13铬26.碳含量与冲击性能的关系三、高锰钢的应用领域四、如何选择适合的高锰钢型号五、结论正文：我国高锰钢的型号丰富多样，根据家标准5牌号，主要区别在于碳含量。
高锰钢的碳含量在0.75%至1.45%之间，受到冲击时，碳含量较低，锰含量在11.0%至14.0%之间。
以下是对一些常见高锰钢型号的简要介绍：1.65锰：这是一种高锰钢，其碳含量约为0.65%，广泛应用于建筑、矿山、冶金等领域。
65锰钢具有较高的韧性和耐磨性，适用于制造磨损件和冲击件。
2.锰18铬2：这种高锰钢的碳含量约为1.8%，铬含量为2%。
它具有较高的硬度和耐磨性，适用于制造耐磨零件和磨损环境下的零件。
3.锰13：这是一种低合金高锰钢，碳含量约为1.3%。
锰13钢具有较好的韧性和耐磨性，适用于制造工程机械、建筑机械等领域的零件。
4.锰16：这是一种中锰高锰钢，碳含量约为1.6%。
锰16钢具有较高的韧性和耐磨性，适用于制造受冲击的零件和磨损环境下的零件。
5.锰13铬2：这是一种高锰钢，其碳含量约为1.3%，铬含量为2%。
它具有较高的硬度和耐磨性，适用于制造耐磨和受冲击的零件。
在选择高锰钢型号时，应根据零件的受力条件、磨损环境和工作温度等因素进行综合考虑。
对于受冲击较大的零件，应选择碳含量较低的高锰钢，以提高其韧性和抗冲击性能。
而在磨损环境下，应选择具有较高耐磨性的高锰钢，如锰18铬2等。
总之，我国高锰钢型号繁多，具有不同的性能和应用领域。
选择适合的高锰钢型号，可以充分发挥钢的性能优势，提高零件的使用寿命和可靠性。
mn13材料
材料报告1.Mn13： （1）化学成分：Mn13的化学成分（%）牌号 CSiMnPS Mn130.90-1.20 0.30-0.80 11.00-14.00 ≤0.035≤0.030（2）机械性能轧制Mn13钢板的机械性能Q345E 的机械性能(3)特点Mn13是高锰耐磨钢（HIGH MANGANESE STELL ）是抵抗强冲击、大压力物料磨损等耐磨材料中的最佳选择。
高锰钢最大的特点有两个：一是外来冲击越大，其自身表层耐磨性越高；二是随着表面硬化层的逐渐磨损，新的加工硬化层会连续不断形成。
Mn13扎制钢板对强冲击磨损和大应力磨损有极好的耐磨性能，在使用过程中不会出现破碎，而且具有便于切割、焊接、弯曲等易机械加工性能。
传统使用的高铬铸铁仅仅对移动磨损有较好的耐磨性。
Mn13轧制钢板可以有效降低设备易损件的使用成本并节省设备检修费用，提高成品竞争力。
牌号 抗拉强度 延伸率 冲击性能20（℃） 初始硬度值（HB ） 硬化后硬度值（HB ） 冷弯（180°）Mn13≥800MPa≥40%ak ≥90（j ）200-250>300合格牌号厚度/mm抗拉强度（N/mm2）屈服强度(N/mm2) 延伸率A/% 冲击试验温度/℃ 冲击吸收能量kv2/J 180°弯曲试验弯曲直径 Q345E 6-40 470-36033521-4034d=2a（4）所用的焊材、焊剂焊丝：锰a焊剂：101焊剂用于焊接ZGMn13奥氏体高锰钢的焊条有两种类型：一种是高锰钢型焊条D256（EDMn-A-16）和（EDMn-B-16），主要用于堆焊受严重冲击磨料磨损零件，如碎石机颚板等；另一种是Cr-Mn型焊条D276（EDCrMo-B-16）和D277（EDCrMo-B-15），其堆焊金属处于介稳定状态的高锰奥氏体，当受到强烈冲击后转变为马氏体，主要用于耐气蚀的堆焊或高锰钢堆焊，如水轮机叶片、挖掘机斗齿等。
高锰钢常用元素的选择
高锰钢常用元素的选择元素的含量，应根据具体的工况条件、工件结构、铸造工艺等要求来选择。
1碳含量▲厚壁铸件由于冷速满，应选较低的含碳量，薄壁铸件相反，选较高的含碳量。
▲砂型铸造比金属型铸造冷却慢，含碳量低些。
▲复杂工件内热应力、组织应力、机械应力复杂，易产生应力集中，碳含量应低些。
▲高锰钢受压应力较小、接触物料硬度低时，碳含量可适当提高。
对弱冲击、低接触应力软接触物料的工况条件，如拖拉机履带板、小型挖掘机斗齿和料仓衬板就属于这一类。
对强冲击、高接触应力、硬接触物料的工况条件，如铁路辙叉以及针对硬物料的粗、中破碎机械磨损工作条件，含碳量为0.9%-1.2%。
可以较低些。
2锰含量▲厚壁铸件为保证热处理时不致析出碳化物，锰含量高些。
▲结构复杂、受力状况复杂，锰含量也高些，以保证材料的塑性和韧性，使工件在使用过程中不致断裂，同时，也可以防止在铸造过程中出现裂纹。
▲在强烈冲击的工况下，工作的高锰钢也要求锰含量高些，一般不低于12%-12.5%。
反之，在非强冲击条件下，薄壁铸件、简单铸件可适当降低锰含量。
3铬含量▲加铬用于强冲击的磨料磨损工作条件，材料的耐磨性有明显的提高。
用于非强冲击磨料工作条件，材料耐磨性无明显变化。
加铬1%-2%制作挖掘机斗齿或圆锥式破碎机的轧臼壁，破碎壁，可以明显提高耐磨性，延长使用寿命，铬的这种作用和铬对钢的加工硬化性能的影响有关。
在相同变形量的条件下，含铬的高锰钢的硬度值较不含铬的高。
▲铬提高高锰钢的屈服强度，减轻流变，但也降低高锰钢的韧性。
4鉬含量▲含鉬的高锰钢，在较恶劣的磨料磨损工况条件下具有良好的耐磨性。
鉬能改善奥氏体沿树枝晶发展的倾向，并能提高奥氏体的稳定性，能抑制碳化物析出和珠光体形成。
加鉬对提高大截面铸件的抗裂纹能力和水淬质量均有良好的效果。
对焊接、切割或温度高于275℃时，防止脆化也有良好的效果。
▲鉬显著提高钢的屈服强度的同时韧性不降低，甚至还有所提高。
▲鉬可以细化水韧处理后钢的显微组织，在其他化学成分相同，热处理方法和工艺相同的情况下，含鉬的高锰钢在热处理后晶粒比较细。
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1 、化学成分
高锰钢按照国家标准分为5个牌号，主要区别是碳的含量，其范围是0.75％－1.45％。
受冲击大，碳含量低。
锰含量在11.0％－14.0％之间，一般不应低于13％。
超高锰钢尚无国标，但锰含量应大于18％。
硅含量的高低，对冲击韧度影响较大，故应取下限，以不大于0.5％为宜。
低磷低硫是最基本的要求，由于高的锰含量自然起到脱硫作用，故降磷是最要紧的，设法使磷低于0.07％。
铬是提高抗磨性的，一般在2.0％左右。
2、炉料
入炉材料是由化学成分决定的。
主要炉料是优质碳素钢（或钢锭）、高碳锰铁、中碳锰铁、高碳铬铁及高锰钢回炉料。
这里特别提醒的是由人认为只要化学成分合适，就可以多用回炉料。
这个人士是有害的。
某些厂之所以产品质量不佳，皆出于此。
不仅高锰钢、超高锰钢，凡是金属铸件，绝不可以过多的使用回炉料，回炉料不应超过25％。
那么，回炉料过剩该如何？只要把废品降到最低，回炉料就不会过剩。
3 、熔炼
这里着重讲加料顺序，无论用中频炉，还是电弧炉熔炼，总是先熔炼碳素钢，而各类锰铁和其他贵重合金材料，要分多次，每次少量入炉，贵重元素在最后加入，以减少烧损。
料块应尽量小些，以50－80mm为宜。
熔清后，炉温达到1580－1600℃时，要脱氧、脱氢、脱氮，可用铝丝，也可用Si-Ca合金或SiC等材料。
将脱氧剂一定压到炉内深处。
金属液面此时用覆盖严，隔断外界空气。
还要镇静一段时间，使氧化物、夹杂物有充足时间上浮。
然而，不少企业，只将铝丝甚至铝屑，撒再金属液面上，又不加覆盖，岂不白白浪费！在此期间，及时用中碳锰铁来调整锰与碳的含量。
钢液出炉前，将浇包烘烤到400℃以上是十分必要的。
在出炉期间用V-Fe、Ti-Fe、稀土等多种微量元素做变质处理，是使一次结晶细化的必要手段，它对产品性能影响是至关重要的。