高锰钢的耐磨性
生产高锰钢的知识梳理
生产高锰钢要知道的知识梳理1奥氏体耐磨高锰钢的两个重要特性奥氏体耐磨高锰钢的两个重要特性是优异的加工硬化能力和高的冲击韧性，经强烈冲击变形后，其表层硬度可从HB170-230提高到HB500-800，而硬化层内侧仍保持为高韧性的奥氏体组织。
因而不仅具有良好的安全可靠性，而且具有较高的抗冲击磨料磨损的能力。
高锰钢在高冲击负荷作用下才能表现出最佳的耐磨性，在此情况下要有良好的冲击韧性。
因此被广泛应用于冶金、矿山、建材、电力和铁路等部门所使用的耐磨件上，如挖掘机铲齿、球磨机衬板、锤式破碎机锤头及衬板、拖拉机履带板和铁路道岔等。
2标准型奥氏体高锰钢标准型奥氏体高锰钢的主要化学成分是碳和锰，经水韧处理后可以获得单一的奥氏体组织。
高锰钢中锰的主要作用是稳定奥氏体组织，在钢中扩大Y相区。
钢中含锰量的选择，主要决定于工况条件、铸件的结构尺寸等几个方面的因素。
厚壁铸件为保证热处理时不致析出碳化物，一般锰的含量高些。
用于强烈冲击条件的高锰钢铸件，含锰量应该高些。
含锰量一定时，适当提高含碳量可以改善耐磨性，但是含碳量超过1.5%时，对耐磨性的影响则不明显。
而且提高含碳量在改善高锰钢耐磨性的同时，会明显降低材料的冲击韧性。
高锰钢在高冲击负荷作用下才能表现出最佳的耐磨性，在此情况下要有良好的冲击韧性。
因此，为了使高锰钢具有较好的耐磨性和冲击韧性的配合，含碳量不宜过高。
M/C=10，可得到较好的强韧性配合。
3高锰钢的不适应性高锰钢优异的耐磨性是建立在加工硬化的基础上，需要在高应力下才能充分加工硬化，但就耐磨件工作条件而言，高应力工况不足，绝大部分都是在中低应力状态下工作，因而高锰钢不易被加工硬化，耐磨性不能充分发挥。
在固溶处理后的水淬过程中受冷却速度的限制，容易析出脆性碳化物，引入脆性相，对于厚大断面工件，心部常常出现碳化物，从而降低使用性能；寒冷条件下使用的高锰钢常出现脆断现象；在高温或湿磨的条件下腐蚀磨损；在铸造过程中，晶界出现碳化物。
高锰钢材料参数范文
高锰钢材料参数范文高锰钢（High Manganese Steel，简称Hadfield Steel）是一种含有较高锰含量的耐磨钢材料。
它的主要特点是具有很高的硬度、耐磨性和抗冲击性能，被广泛应用于铸造、冶金、矿山、建筑等领域，特别适用于耐磨性要求较高的工作环境。
高锰钢的主要成分是铁（Fe）和锰（Mn），其中锰含量通常在11%至14%之间，且含碳量低于 1.2%。
高锰钢的组织主要由渗碳体和铁素体组成。
在正常状况下，高锰钢的硬度可达到HB180-220，抗拉强度为600-900MPa，屈服强度为300-600MPa，延伸率为40%-60%。
高锰钢是一种具有热硬化性能的钢材，即经过冷加工后可以在受热过程中获得更高的硬度。
高锰钢的主要特点如下：1.耐磨性：高锰钢具有出色的耐磨性，能够在强烈的冲击和摩擦作用下保持较好的表面硬度和耐磨性，适用于需要长时间使用和频繁装卸的工作环境。
2.高韧性：高锰钢具有极高的抗冲击性能，即使在低温环境下也能够保持较高的韧性，不易发生断裂和破碎。
3.提高工作效率：由于高锰钢具有优异的耐磨性，可以延长设备的使用寿命，减少维护和更换的频率，提高工作效率和生产效益。
4.易加工性：高锰钢具有较好的切削加工性能，可以通过钣金加工、冲压和焊接等方式进行加工和制造，满足不同工作环境的需求。
5.抗腐蚀性：高锰钢具有一定的抗腐蚀性能，可以在一定程度上抵抗酸、碱等介质的侵蚀，适用于潮湿、腐蚀环境下的工作。
根据以上的特点，高锰钢被广泛应用于各个领域，包括矿山、建筑、铸造、煤矿、水泥等工业领域。
在建筑领域，高锰钢常用于制造抗磨地坪、护板、矿山车辆、破碎机等设备的零部件。
在铸造领域，高锰钢被用于制造高铬铸铁的模具，提高铸件的抗冲击性能。
在矿山领域，高锰钢被用于制造矿石破碎机的重要零部件，提高设备的使用寿命和工作效率。
总之，高锰钢以其良好的耐磨性、抗冲击性和韧性等特点，被广泛应用于各个领域，提高了设备的使用寿命和工作效率，满足了不同工作环境的需求。
金属耐磨材料
金属耐磨材料
金属耐磨材料是一种能够抵御磨损的金属材料，其具有较高的硬度和耐磨性，适用于高摩擦和高磨损条件下的工作环境。
以下将介绍几种常见的金属耐磨材料。
1. 铬钼白铁：它是一种具有优良耐磨性的金属材料，主要由铬、钼和铁合金组成。
铬的添加可以提高材料的耐腐蚀性和硬度，钼的添加可以增强材料的韧性和耐磨性。
铬钼白铁在高速冲击和摩擦条件下具有优异的耐磨性能，适用于煤矿、石油化工和水泥等行业的磨损部位。
2. 高锰钢：高锰钢是一种具有较高锰含量的钢材，其具有很高的硬度和耐磨性。
高锰钢具有良好的抗冲击性和抗磨损性，特别适用于高速冲击和磨损环境中使用的零件。
由于高锰钢的耐磨性能优异，因此被广泛应用于矿山、建筑和冶金等行业的磨损部位。
3. 高铬铸铁：高铬铸铁是一种含有较高铬含量的铸铁材料，其具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。
高铬铸铁的硬度和耐磨性主要来自于铬的添加，铬能够形成铬氧化物的保护层，进而提高材料的耐磨性能。
高铬铸铁广泛应用于采矿、冶金和造船等行业的耐磨部件。
4. 钛合金：钛合金是一种具有良好机械性能和耐腐蚀性的金属材料，其中添加了适量的钛元素。
钛合金具有较低的密度和较高的强度，能够抵御高速冲击和磨损环境的损伤。
由于钛合金具有优秀的综合性能，因此被广泛应用于航空航天、汽车和医
疗等领域。
总之，金属耐磨材料具有较高的硬度和耐磨性，适用于高速冲击和磨损环境下的工作条件。
常见的金属耐磨材料包括铬钼白铁、高锰钢、高铬铸铁和钛合金等，它们在矿山、冶金、建筑和航空等行业有着广泛的应用。
高锰钢的性能及特点
高锰钢是一种由高锰（含碳量低，硅和锰质量比为10∶1的铁素体）
作为组元的低合金冷作结构钢，具有优良硬度、耐蚀性、耐磨性、耐
热性和低价格等优点。
由于其具有出色的抗腐蚀性，高锰钢通常用于接触腐蚀性物质环境中。
在氯离子/硝酸介质中，其耐腐蚀性比传统钢材更出色，能确保使用寿
命更长，比普通钢耐磨性也更强。
它还具有良好的低温冲击性能，并
不易受到结晶质变的影响。
此外，高锰钢具有优异的气体和液体的透气性，可以有效的促进物料
的气液循环，在提高产量的同时缩短物料的反应时间，从而提升整个
生产过程的运行效率。
由于高锰钢厚度薄，耐热性和抗拉强度高，它常用于制造薄壁零件、
冷滚压件、冶金涂层件、关键机械零件，以及用于空调、冰箱和其他
大型器具的外壳及支架等。
此外，高锰钢的价格也极具竞争力，它居衡中碳钢价格之上，但低于
奥氏体不锈钢，因此，使用高锰钢也可以降低总的生产成本。
总之，高锰钢的耐腐蚀性强、耐穿刺性好、耐热，抗拉强度高且价格低，这些优点使其在许多行业中大受欢迎。
生产高锰钢的知识梳理
生产高锰钢要知道的知识梳理1奥氏体耐磨高锰钢的两个重要特性奥氏体耐磨高锰钢的两个重要特性是优异的加工硬化能力和高的冲击韧性，经强烈冲击变形后，其表层硬度可从HB170-230提高到HB500-800，而硬化层内侧仍保持为高韧性的奥氏体组织。
因而不仅具有良好的安全可靠性，而且具有较高的抗冲击磨料磨损的能力。
高锰钢在高冲击负荷作用下才能表现出最佳的耐磨性，在此情况下要有良好的冲击韧性。
因此被广泛应用于冶金、矿山、建材、电力和铁路等部门所使用的耐磨件上，如挖掘机铲齿、球磨机衬板、锤式破碎机锤头及衬板、拖拉机履带板和铁路道岔等。
2标准型奥氏体高锰钢标准型奥氏体高锰钢的主要化学成分是碳和锰，经水韧处理后可以获得单一的奥氏体组织。
高锰钢中锰的主要作用是稳定奥氏体组织，在钢中扩大Y相区。
钢中含锰量的选择，主要决定于工况条件、铸件的结构尺寸等几个方面的因素。
厚壁铸件为保证热处理时不致析出碳化物，一般锰的含量高些。
用于强烈冲击条件的高锰钢铸件，含锰量应该高些。
含锰量一定时，适当提高含碳量可以改善耐磨性，但是含碳量超过1.5%时，对耐磨性的影响则不明显。
而且提高含碳量在改善高锰钢耐磨性的同时，会明显降低材料的冲击韧性。
高锰钢在高冲击负荷作用下才能表现出最佳的耐磨性，在此情况下要有良好的冲击韧性。
因此，为了使高锰钢具有较好的耐磨性和冲击韧性的配合，含碳量不宜过高。
M/C=10，可得到较好的强韧性配合。
3高锰钢的不适应性高锰钢优异的耐磨性是建立在加工硬化的基础上，需要在高应力下才能充分加工硬化，但就耐磨件工作条件而言，高应力工况不足，绝大部分都是在中低应力状态下工作，因而高锰钢不易被加工硬化，耐磨性不能充分发挥。
在固溶处理后的水淬过程中受冷却速度的限制，容易析出脆性碳化物，引入脆性相，对于厚大断面工件，心部常常出现碳化物，从而降低使用性能；寒冷条件下使用的高锰钢常出现脆断现象；在高温或湿磨的条件下腐蚀磨损；在铸造过程中，晶界出现碳化物。
我国高锰钢的型号
我国高锰钢的型号1. 引言高锰钢是一种含锰量较高的特种钢材，具有优异的耐磨性、耐蚀性和高温强度等特点。
我国在高锰钢的研发和生产方面取得了显著的成就，形成了一系列具有自主知识产权的高锰钢型号。
本文将介绍我国高锰钢的型号及其特点。
2. 型号分类我国的高锰钢型号根据其化学成分、力学性能和应用领域等因素进行分类。
根据国家标准，我国高锰钢型号主要分为以下几类：2.1 高锰奥氏体耐磨钢高锰奥氏体耐磨钢是一种具有高硬度和高耐磨性的钢材，常用于矿山、建筑、冶金等领域的耐磨零部件制造。
我国的高锰奥氏体耐磨钢主要有以下型号：•Mn13•Mn13Cr2•Mn18•Mn18Cr2这些型号的高锰奥氏体耐磨钢具有较高的硬度和耐磨性，能够在恶劣的工作环境中保持较长的使用寿命。
2.2 高锰奥氏体耐酸钢高锰奥氏体耐酸钢是一种具有抗腐蚀能力的钢材，常用于化工、石油、冶金等领域的耐酸设备制造。
我国的高锰奥氏体耐酸钢主要有以下型号：•Mn13Cr2Ni•Mn13Cr2NiMo•Mn18Cr2NiMo这些型号的高锰奥氏体耐酸钢具有较好的耐蚀性和高温强度，能够在酸性环境中长期稳定工作。
2.3 高锰奥氏体耐磨耐酸钢高锰奥氏体耐磨耐酸钢是一种同时具有高硬度、高耐磨性和抗腐蚀能力的钢材，常用于冶金、矿山、化工等领域的耐磨耐酸设备制造。
我国的高锰奥氏体耐磨耐酸钢主要有以下型号：•Mn13Cr2NiMo•Mn18Cr2NiMo这些型号的高锰奥氏体耐磨耐酸钢具有较高的硬度、耐磨性和耐蚀性，能够在恶劣的工作环境中保持较长的使用寿命。
3. 型号特点我国高锰钢的型号在化学成分、力学性能和应用特点上各有不同，下面将介绍各个型号的特点。
3.1 Mn13Mn13型高锰奥氏体耐磨钢具有较高的硬度和耐磨性，适用于制造矿山设备的耐磨零部件，如破碎机的颚板、锤头等。
其主要特点包括：•化学成分：C≤1.20%，Mn≥12.00%•强度：σb≥685MPa•硬度：HB≥2003.2 Mn13Cr2Mn13Cr2型高锰奥氏体耐磨钢在Mn13的基础上添加了Cr元素，提高了其硬度和耐磨性，适用于制造对抗较严重磨损的零部件。
关于高锰钢性能的研究
Ａｇａｉｎｓｔ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｎｙ １１１ｉｌｌ ｌｉｎｅｒ ｓｈｏｒｔ ｃｙｃｌｅ，ｏｆｔｅｎ ｂｒｏｋｅｎ， ｓｕｃｈ ａｓ ｐｉｐｅ ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｉ ｕｓｅｄ ｔｏ Ｍｉｎｎｉｅ ｒｅ－ｈｉｇｈ ｍａｎｇａｎｅｓｅ ｓｔｅｅｌ
高锰钢适宜的工况是加工硬化值大于ＨＲＣ５４的高应力（或高冲击 功）下的磨料磨损。在加工硬化值小于ＨＲｃ４５、高锰钢没有其他优化措 施的情况下应选低合金钢作为易磨损件。
针对我公司磨机衬板使用周期短，经常出现断裂、缩孔等铸造问题， 用铌对高锰钢进行再合金化，可以提高其耐磨性，在熔炼后采用吹氮气 的办法，细化组织、改善铸造质量。
ｅ马氏体出现“…。冲击载荷作用小时。其加工硬化速度快，可迅速形 成高硬度的稳定的硬化层，抗冲击磨料磨损的能力大幅度提高。美国 Ｃｌｉｍａｘ公司研制的奥氏体中锰钢，开辟了一条发挥奥氏体锰钢潜力的 新途径。
２
（Ｃ）既提高Ｍｎ含量，又提高ｃ的含量 超高锰钢是在普通高锰钢成分的基础上通过提高碳锰含量发展而 来的。它既具有高的加工硬化速率，又保持了高韧性的奥氏体组织，在
ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｐｈａｓｅ，ｔｏ ｐｒｅｖｅｎｔ ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ ｍｏｖｅｍｅｎｔ，ｔｈｅｒｅｂｙ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｔｈｅ ｍａｔｒｉｘ．
Ａｕｓｔｅｎｉｔｉｅ ａｎｄ ｉｔ ｄｉｆｆｕｓｅｓ ｔｈｅ ｇｌｏｂｕｌａｒ ｃａｒｂｉｄｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ， ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｇｒａｉｎ ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ，ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｈｏｅ ｏｆ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ ａｎｄ
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高锰钢用途
高锰钢用途
高锰钢是一种具有高硬度、高耐磨性和高韧性的特种钢材。
由于其优异的性能，高锰钢在工业领域被广泛应用。
1. 制造耐磨零件
高锰钢具有极高的硬度和耐磨性，可以用于制造各种耐磨零件。
例如，高锰钢可以用于制造矿山机械、水泥机械、港口机械、冶金设备等重型机械的耐磨零件，如破碎机齿板、球磨机衬板、磨损板、搅拌机叶片等。
此外，高锰钢还可以用于制造钢铁、煤炭、电力等行业的耐磨零件，如轴承、轮毂、齿轮等。
2. 制造切削工具
高锰钢具有高硬度和高韧性，可以用于制造高速切削工具。
例如，高锰钢可以用于制造钻头、铣刀、刨刀、滚花刀、切削刀等，广泛应用于机械加工行业。
3. 制造防弹材料
高锰钢的硬度和韧性可以抵抗高速撞击，因此可以用于制造防弹材料。
例如，高锰钢可以用于制造防弹板、防弹衣等，广泛应用于军事和安全领域。
4. 制造化工设备
高锰钢具有优异的耐蚀性和耐高温性，可以用于制造化工设备。
例如，高锰钢可以用于制造反应釜、蒸馏塔、换热器等，在石油化工、
化学工程等领域得到广泛应用。
5. 制造船舶和海洋工程设备
高锰钢具有极高的耐磨性和耐蚀性，可以用于制造船舶和海洋工程设备。
例如，高锰钢可以用于制造船舶的螺旋桨、舵轮、锚链等，也可以用于制造海上石油钻井平台、海洋风电设备等。
高锰钢是一种非常优秀的特种钢材，具有广泛的用途。
随着科技的不断进步，高锰钢在各个领域的应用将会越来越广泛。
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高锰钢的耐磨性
高锰钢铸件在受到冲击截荷和压应力时，金属表面发生塑性变形，迅速产生加工硬化并诱发产生马氏体及ε相，从而形成硬而耐磨的表面层，耐心部仍是奥氏体组织。
表面层硬度由原来的200HB左右提高到500HB以上，硬化层浓度可达到10～20mm，甚至更多。
在表面逐渐被磨损掉的同时，在冲击载荷的作用下硬化层不断地向内发展。
在低冲击载荷和低应力磨损情况下，由于不能在表面产生足够的加工硬化，这时高锰钢的耐磨性往往不一定比相当硬度的其他钢种好。
为适应不同工况的要求，调整基本成分和加入其他合金元素，以提高钢的耐磨性，发展了一些改进型高锰钢。
国内外一部分改进型高锰钢的化学成分和用途见下表。
改进型高锰钢的化学成分和用途
园锥破碎机轧臼壁的研制应用
本课题研制的轧臼壁是选矿厂碎矿车间碎矿系统园锥破碎机重要的备件之一、在实际工况条件下，该工件承受着极强烈的、高周次的、反复交变应力的作用（冲击、磨擦、挤压，剪切等），其质量的好坏，将直接到选矿厂能否进行正常的生产经营活动。
1．轧白壁工件的选材分析
根据轧臼壁工件在实际工况条件下的受力状态，服役特点(高周次的强烈冲击、磨擦、挤压、剪切的反复)，结合国内目前使用耐磨材料现状，经一系列对比分析、反复试验我们选择了在强烈冲击、磨擦、挤压，剪切工况条件下具有强大潜能(加工硬化能力)的高锰钢作为制作轧臼壁工件的材质。
1．1轧臼壁工件化学成份的确定
高锰钢的耐磨性由钢的化学成份、钢中夹杂物含量、钢中碳化物的溶解与偏析度、钢的晶粒度和铸造质量的优劣等决定。
高锰钢中各元素对其性能的影响
硅：含硅量高，降低碳在奥氏体中的溶解度，碳化物在晶界上析出增多且肥大，水韧处理后，在晶界上留下较大的显微疏松，但为了完全消除，钢中的含硅量，控制在—％最佳，含硅量>％对高锰钢各项性能无明显影响。
锰：高锰钢由于含锰量高，钢的铸态组织为奥氏体及碳化物，经1000℃左右加热水淬处理(通常称水韧处理)后。
绝大部分碳化物固溶
于奥氏体中，钢的组织为单相奥氏体或奥氏体加少量碳化物。
硫：由于钢中含锰量高，能生成大量的MnS从渣中排出。
又由于是在碱性渣中熔炼，硫可顺利降低到％以下。
这样低的硫量对钢的强度、韧性和耐磨性均无明显影响。
磷：磷单独溶解在钢中很少，常以Fe2p，Fe3P的形式存在于晶界上使钢的强度、韧性和耐磨性大为降低，碳含量高加剧了P以共晶形式析出在晶界上。
为了保证性能，应遵循以下关系：C%=。
生产中要控制磷含量≤0．08％：重要、复杂、厚壁件≤0．07％。
根据以上分析，本次试验确定用于制作轧臼壁工件的高锰钢化学成份为ZGMnl3-3，即 P≤％。
2．铸造工艺：见图1所示的铸造工艺。
2．1工艺设计要点
（1）据轧臼壁工件外轮廓尺寸大(φ2360×φ×为回转体，以中间
直浇道，四条发射状双层内浇道注入铁水，四个顶压边冒口补缩及多因素控制铸造新工艺。
该工艺有利于铸件形成等轴晶，消除柱状晶。
采用本工艺浇注成型铸件合格率达98％以上。
3.熔炼和浇注工艺
（1）整个熔炼过程在3T电弧炉中进行，金属炉料为高锰钢衬板回炉料，80％Mn-Fe、75％Si-Fe为补加合金元素，插铝脱氧。
以保证冶炼出高质量的高锰钢铁液。
熔炼温度要求大于1500℃。
（2）配料计算、加料顺序及时间，温度控制，炉前处理，合箱浇注等工均要准确无误，严格按操作规程进行。
（3）熔炼时严格加料顺序，按工艺要求控制好各期(氧化期、还原期)冶炼质量，熔炼温度要求大于1500℃。
（4）浇注时要求除渣干净，并以快速浇注为宜，浇注温度要求大于1480℃。
4．热处理工艺：
将清理干净的轧臼壁工件按要求装入热处理炉中，并按图2所示的热处理规范进行热处理。
工艺要点：1小时升温到300-400℃，然后按每小时50-80℃的速度升温到1000-1050℃，使高锰钢充分进行奥氏体化，保温2-3小时，
然后将其淬入水中进行水韧处理总计处理时间为13~14小时。
6．结论：
（1）合理的材质选择、先进的铸造工艺及切实可靠的控制措施是生产出高质量的轧臼壁工件的关键。
（2）通过热处理工艺的改进是获得抗冲击、磨擦、挤压、剪切等交变载荷作用的轧臼壁工件的可靠保证。
合金高锰钢
高锰钢作为一种耐磨材料，被广泛用在水泥、电力、矿山、冶金、建材等行业。
高锰钢作为一种高韧性奥氏体钢，在强冲击磨损工况下使用安全可靠，有很好的耐磨性，是一种不可替代的抗冲击耐磨材料。
但由于高锰钢的屈服强度低，冲击后易发生蠕变和流变，造成产品变形、断裂，在使用时会影响安全和耐磨寿命。
通过合金化提高其屈服强度，增加耐磨性能。
在圆锥轧臼壁、破碎壁、颚板、大锤头和电铲铲齿等产品上应用，使用寿命都有一定的提高。
1.材料特点
(1)化学成分采用合金化，提高耐磨性和抗蠕变性；
(2)通过合适的水韧处理，产品更安全可靠，耐磨寿命提高10~30%。
2.化学成分(%)
材料牌号
C Mn Cr Si S P
Mn13Cr2 ~ 11~14 ~ ≤ ≤ ≤
Mn17Cr2 ~ 16~19 ~ ≤ ≤ ≤
Mn13 ~ 12~14 - ≤ ≤ ≤
3.机械性能及金相组织
材料牌号
σb (MPa)σ(MPa)αk(J/cm2)硬度(HB) 显微组织
Mn13Cr2 700~750 410~440 ≥147 200~300 奥氏体
Mn17Cr2 750~850 430~470 ≥147 200~300 奥氏体
Mn13 ≥637 300~360 ≥150 ≤229 奥氏体
4.适用范围
该材料适用于圆锥式破碎机轧臼壁、破碎壁、颚式破碎机颚板、锤式破碎机大锤头和矿山电铲大铲齿等产品。
WCp/Mn13表面复合材料的制备及其冲击磨损性能
高锰钢Mn13是一种传统的耐磨合金,水韧处理后的组织为单相奥氏体,具有优异的韧性,同时这种材料具有较强的形变硬化能力,在冲击载荷作用下表层能形成高硬度的硬化层,而心部仍保持高韧性,因此被广泛应用于冲击磨损工况.但是,许多耐磨件(例如工程机械所用的斗齿)的服役工况有很大的不确定性,在外加冲击载荷较小时,Mn13形变硬化不足,经常表现出低的耐磨性而导致材料的快速磨损.国内外学者对此进行了许多改性工作,但多以牺牲材料韧性为代价.从20世纪60年代起,金属基复合材料就逐渐成为学者和企业关注与研究的热点之一,并已在航空航天、汽车等领域得到了广泛应用.双金属复合材料能够将合金块的高硬度和MN13基体的高韧性结合起来,具有优异的综合性能,成为耐磨材料开发的热点.双金属铸造工艺简单,成本低廉,所以受到普遍关注,并且可以在工件磨损表面复合,从而表现出更好的经济性. 双金属铸造的关键技术之一是合金块与金属基体的界面结合问题.界面能有效地传递载荷,调节材料内部的应力分布,阻止
裂纹扩展,使复合材料获得良好的综合力学性能.近年来,国内外学者在这方面进行了许多卓有成效的研究工作,但多集中于有色金属基复合材料,对钢铁基复合材料的研究还较少.
1 复合材料的制备
试验用原材料
陶瓷增强相选择铸造WC颗粒(WC和W2C的共晶体),这是一种过渡族金
属碳化物间隙相,显微硬度高达HV2000"HV3000,几乎可完全被高温钢液润湿(润湿角θ+0℃),1250℃时在γ-Fe中的固溶度(质量分数)接
近7%[6].钢基体材料为Mn13,化学成分(质量分数)为:%,%,%,P、S微量,其余为Fe.
复合材料的制备
2 复合材料的界面分析
复合材料中合金块与Mn13基体为冶金结合,基体能有效地支撑合金块,这将有利于复合材料表现出良好的综合性能,是复合材料理想的界面结构,有助于提高材料的抗冲击磨损性能.
4 结论
复合材料界面结合良好,无缺陷. 合金块与Mn13基体之间形成了一定厚度的扩散层,有细小的复合碳化物析出.这种界面结合将有利
于复合材料表现出良好的综合性能,是复合材料理想的界面结构.。