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耐磨高锰钢热处理工艺研究现状
时间:2020-07-20 09:42:57来源:汉斯出版社
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提要:近年来,随着高锰钢产品的更新和多样化,高锰钢的热处理工艺的改进也越来越受到人们重视。

高锰钢是铁基耐磨材料中的代表产品,在耐磨行业占有重要地位,其在高应力、高冲击载荷的工作环境下表现出极其优秀的抗磨能力的同时,还具有优良的韧性和形变硬化能力,不仅安全可靠,并能长时间使用,因而耐磨高锰钢被广泛应用于采石、采矿、破碎、挖掘、铁路等行业。

(图片来源于网络,侵删!)

近年来,随着高锰钢产品的更新和多样化,高锰钢的热处理工艺的改进也越来越受到人们重视。在汉斯出版社《材料科学》期刊中,又论文简要介绍了高锰钢的基本常识,并重点综述了几种高锰钢的热处理工艺,为耐磨高锰钢行业提供一定的参考。

高锰钢一般指Mn含量10%以上的合金钢,经过多年的发展,其化学成分已经趋于稳定。根据我国最新制定的行业标准《JB/T6404-2017大型高锰钢铸件技术条件》,高锰钢铸件的化学成分大致为:W(C)=0.9%~1.35%、W(Mn)=11%~19%、W(Si)=0.3%~0.9%、W(P)≤0.06%、W(S)≤0.04%。铸态高锰钢的组织为奥氏体基体,碳化物沿着奥氏体晶界分布,另外还存在少量珠光体,这个状态下的高锰钢脆性较大,无法直接使用。经过一定热处理工艺消除铸态组织后,可以得到单一奥氏体组织,高锰钢的耐磨性能就是建立在奥氏体组织加工硬化能力之上的。

高锰钢的热处理目前仍是以水韧处理或时效处理为主,但在实际生产中,因工艺特殊要求或生产条件限制,传统热处理方法不能得到需要的高锰钢性能,所以人们对热处理工艺不断进行改进和完善,开发出了一些新型的高锰钢热处理工艺,如高压热处理、高温形变热处理等。

高压热处理:高压技术对于材料科学的研究具有十分重要的意义,目前,高压技术主要应用于超导、超硬、光电等功能新材料的开发和制备,以及高压下的非晶转变、金相相变等研究。高温形变热处理:高温形变热处理是将塑性变形工艺与传统热处理工艺相结合的一种复合工艺,它将形变强化与固溶强化相结合,从而改善金属材料的组织形貌,提高力学性能,是金属材料强韧化的一种重要手段。

研究结果表明,耐磨高锰钢的使用有十分悠久的历史,经过多年的发展,高锰钢的热处理工艺已经趋于成熟。如何改善工艺,在保证高锰钢使用性能的基础上降低生产成本,减少能耗是目前高锰钢热处理工艺研究的重点。目前工业上常用的高锰钢热处理工艺还是以水韧处理、时效处理、节能热处理等传统热处理方式为主。高压热处理、高温形变热处理等新型热处理工艺对改善高锰钢性能有着积极的作用,但要进一步应用于工业生产,还需要更进一步的研究。随着新型合金化高锰钢以及超高锰钢研究的不断深入,新型耐磨锰钢的应用是未来耐磨材料研究的主要发展趋势,改进传统高锰钢热处理方式,为新型耐磨锰钢制定合理的热处理工艺将是今后高锰钢热处理工艺的重要研究方向。

文章来源:https://www.hanspub.org/journal/PaperInformation.aspx?paperID=36562

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耐磨 高锰钢 热处理 工艺 研究 现状

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