高錳鋼是歷史最悠久的一種耐磨材料,,是由英國的RobertHadfield于1882年發(fā)明的,,故亦稱Hadfield鋼。現(xiàn)在,,作為耐磨材料的高錳鋼的化學(xué)成分大致為CO.9—1.5%,,Mnl0.15%,Si0.3—1.0%,,S<0.05%,,P<0.10%。
當(dāng)鋼中的錳含量在10.0.t4.0%時(shí),,碳含量在1.0.1.4%時(shí),,錳鋼的韌性很高,而又較為耐磨,,人們稱之為高錳鋼,。
絕大部分高錳鋼是用作鑄件。高錳鋼鑄件必須經(jīng)過熱處理后使用,,熱處理后硬度為HB=179-229,。高錳鋼的使用組織為奧氏體,有良好的加工硬化性能工件經(jīng)受強(qiáng)烈沖擊或重力擠壓的工況條件下,,其表面迅速硬化,,硬度可由HBl70.225提高到HB500—800,而心部依舊保持原有的硬度和良好的韌性,,j雖度ob>680MPa,, 沖擊韌性ak>150J/cm2。但是傳統(tǒng)高錳鋼在低應(yīng)力條件下,,其冷作硬化效果不充分,,其耐磨性還不如一般碳鋼和低合金鋼。近年研究表明,,在高應(yīng)力沖擊磨損條件下高錳鋼也并非是很優(yōu)秀材料,,研究認(rèn)為高錳鋼的加工硬化峰值產(chǎn)生在亞表層,亞表層組織脆化萌生裂紋會(huì)引起磨損表面的大塊剝落,,且高錳鋼低的屈服強(qiáng)度,,在沖擊、擠壓條件下,,易發(fā)生彎曲變形,,以致于發(fā)生脆斷。
為了提高高錳鋼的屈服強(qiáng)度及耐磨性,,各國在高錳鋼的強(qiáng)韌化方面作了大量工作,,主要措施有以下幾個(gè)方面:(1)成分調(diào)整:(2)合金化和微合金化,;(3)利用特殊熱處理等。
我國目前絕大部分廠家仍采用高錳鋼作磨機(jī)襯板,,導(dǎo)致襯板使用壽命很低,,單耗很高,只有少數(shù)選礦廠采用低錳系列合金作襯板,。掘1980年調(diào)查統(tǒng)計(jì),,全國重點(diǎn)黑色金屬選礦廠每年消耗5萬噸錳鋼材料,有色會(huì)屬選礦廠消耗2.5萬噸,,地方小企業(yè)和水泥磨機(jī)消耗4~5萬噸,。可見,,高錳鋼襯板無論是在質(zhì)量上還是在數(shù)量上都不能滿足目前生產(chǎn)上的需要,,但在國內(nèi)仍被廣泛使用。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),,國內(nèi)襯板單耗為0.13t0.25公斤/噸礦,,為國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家的五倍。因此我們?cè)趥鹘y(tǒng)高錳鋼的基礎(chǔ)上進(jìn)行改良,,通過成分調(diào)整得到改型高錳鋼,。