矿山机械ZGMn13 高锰钢热处理工艺研究*
2021-07-08陈席国张恩铭李东方
南方农机 2021年12期
陈席国,张恩铭,李东方
(衢州职业技术学院机电工程学院,浙江 衢州 324000)
高锰钢因其力学性能优异、生产成本低廉而被广泛用于制造有较高耐磨性能要求的机械零部件,如挖掘机斗齿、球磨机衬板、铁路轨道等[1]。但高锰钢在非强烈冲击载荷下使用时,不能表现出良好的加工硬化性能,用其制造的产品耐磨损性能较差[2-3]。针对此类高锰钢加工硬化效果不佳的现象,目前提出了多种改进方法,如通过冷轧+热处理、多元变质+时效处理相结合方式使其晶粒细化提高高锰钢的性能;通过降低碳、锰含量,并加入适量铬、钼、钒等元素改善高锰钢的硬度和耐磨性[4-5]。此外,由图1 所示Fe-Mn-C 三元系相图可知,当高锰钢(含碳1%)升温到450℃~800℃的时候,组织内会发生共析反应形成珠光体。如Martin[6]发现在450℃以上对锰钢应用低温预等温处理会促进珠光体转变,珠光体的生长是从奥氏体晶界开始或在晶内。珠光体的生长形成了新的晶粒,其尺寸比原奥氏体小,进而在一定程度细化原奥氏体晶粒,提高其力学性能。本文以某厂矿山机械用成品高锰钢铸件为研究对象,对其铸态微观组织和力学性能进行分析,并取样进行热处理工艺优化,拟研究低温预等温热处理对高锰钢组织、性能的影响,以期获得100%奥氏体的同时获得更细小的晶粒组织,进而提高高锰钢的冲击韧性,并对比不同热处理前后试样组织性能,进一步分析得出低温预等温处理对高锰钢铸件组织性能的影响。
