高锰钢成分分析 中锰钢力学性能测试

2023-12-13

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　　常用工具钢出厂状态、相关参数和注意事项

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　　力学性能测试结果(高锰钢中锰钢)

　　表为2、3号钢相应的力学性能测试结果，可以看出，2号样经分级处理后aK值(105.8J／cm2)和σb值(548.8MPa)均较高，说明其综合力学性能较3号样好。2号样经分级处理后的显微硬度494HV0.1也较其经水韧处理后的显微硬度213HV0.1要高得多。

　　不同状态下试样的aK值／J.cm-2

　　状态

　　2号

　　3号

　　铸态

　　水韧态

　　一次回火态

　　二次回火态

　　分级处理态

　　／

　　114.6

　　55.9

　　67.2

　　105.8

　　142.1

　　143.1

　　34.3

　　59.7

　　62.8

　　试验钢不同状态下σb值／MPa

　　试样号

　　铸态

　　水韧态

　　二次回火态

　　分级处理态

　　2

　　3

　　／

　　391.0

　　463.2

　　402.1

　　493.5

　　471.3

　　548.8

　　462.6

　　中锰钢中的等温马氏体中锰钢水韧处理后经450～625℃等温保温一段时间，冷却后将出现等温马氏体。等温过程是成分扩散和固溶体成分发生改变的过程。保温时间的长短对随后冷却时马氏体相的多少有影响。在一定时间范围内，随保温时间延长，马氏体量将增加。图12、13分别是500℃保温5h和500℃保温10h后得到的组织。

　　500℃×5h水冷后组织×250奥氏体、针状马氏体及屈氏体

　　500℃×10h水冷后组织×250奥氏体、针状马氏体及屈氏体

　　3结论(1)经试验得出中锰钢合适的成分范围w(%)为：0.60～0.65C，7.5～8.5Mn，1.0～1.5Cr，0.1～0.3Mo，0.3～0.6Si，＜0.06S、P；(2)为保证中锰钢水韧化后得到单一奥氏体组织，固溶温度宜选择1050～1100℃，保温时间1.5～2h，含钼钢另加15～20min的1150℃保温过程，钢出炉入水温度不低于950℃；水韧化后采用分级等温亚温处理(550℃，保温2～3h；700℃，保温2.5h)，可得到较高耐磨性(与Mn13钢在同等中低载荷冲击条件下比较)和较好力学性能的多相弥散组织。(3)中锰钢水韧后经分级等温亚温处理，得到由珠光体、屈氏体、马氏体和奥氏体所组成的多相组织，其力学性能指标为：含钼钢硬度为494HV0.1，aK值为105.8J／cm2，σb值为548.8MPa；不含钼钢硬度为465HV0.1，aK值为62.8J／cm2，σb值为：462.6MPa。相对耐磨性含钼钢为1.53；不含钼钢为1.20；Mn13钢为1.00。(4)中锰钢经磨损后，磨损表面可出现大量孪晶、滑移线，经小锤锤击试验，有形变马氏体形成。

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