影响高锰钢力学性能的几个因素

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1、影响高猛钢力学性能的几个因素摘口：《机械工人(热加工)》作者：沈阳铁路局薛家配件厂刘满红【摘要】论述了影响高镭钢力学性能的因素有碳化物、夹杂物、化学成分、晶粒度。经实践摸索，我们认为碳化物、夹杂物是影响高镒钢力学性能的主耍因素，在检验过程中应严格控制。根据我厂实际情况，对成分控制比较严格，一般都能达到成分要求，所以对性能影响也不会太人。当不存在穿晶现彖时，晶粒度对高镒钢的力学性能影响较小，在检验过程中可做为i般检验项目。高猛钢足历史最悠久，也足世界各国通用的i种抗磨钢。这种钢适用于在重力冲击或挤压的工作条件下经受靡擦的零件，这种奥氏体钢具有加工硬化性质，在冲击或重力挤压下，其表层发生

2、加工硬化现彖，硬度比原來人幅提高，对达到450〜550HBW，而冲击韧度相应有所降低。这种具有高硬度的表层使铸件具有良好的抗磨性，至于铸件的内部则由于没有受到加工硬化，仍ILI保持其原有的硬度和良好的韧性。当铸件的工作表而被磨掉一层后，显露出来的新的一层又被加工硬化，而同样获得了高的硬度，出于表层具有高硬度而内部具有良好的韧性这两方面很好的结合，所以饮路道岔中高僦钢辙叉铸件就是利用这一特性制造的。为了保证高镒钢的这种力学性能，必须严格检查其关键项点，使产品保质保量，避免生产过程中出现废品。一、高镒钢的铸态组织含WMn=10%〜14%、WC=0.9%〜1.4%的钢，在900以上吋，具有

3、单—噢氏体组织，当温度降低到约900°C以下时将有碳化物(FeM)3C析出，当温度继续下降至620°C左右时，开始共析转化，并一直持续到约300°C时终了，在这样平衡条件下得到的金相组织为铁素体和碳化物。但在铸造条件下，髙镒钢结品过程中的冷却速度大于平衡条件，因此组织转变不能按平衡条件进行，而是共析转化来不及发生，得到的金相组织是山奥氏体和碳化物组成的。二、对影响高铭钢力学性能的因索探讨碳化物对高链钢性能的影响表1是一纽试验数据。山表1数据可看出，无论是构成网状的析出碳化物还是>3块的未熔碳化物，对高僦钢力学性能的影响非常大，使其冲击值及抗拉强度大人降低，远远低丁-标准规定的数值，R

4、m>750MPa,aK>147j/cm2,所以，碳化物会严重影响高镒钢的力学性能，在检查时应严格控制。2.•金属夹杂物对高鎰钢性能的影响表2是针对申金属夹杂物的一组试验数据。由以上数据可看出，碳化物不仅影响高猛钢的力学性能，非金加夹杂物的含量对钢的性能也有显著影响。高鎰钢由于会产生大量的镒，因而在钢液中会产卞大量的氧化ffi(MnO),由于氧化镒在钢液小的溶解度很人，而在固态钢中的溶解度极小，因此在钢液凝固时，大址的氧化镒以非金属夹杂物的形式析出在钢的周界上，降低钢的冲击韧度，并使铸件的热裂纹倾向增大。因为在冶炼高猛钢时，要求钢液脱氧良好，尽量降低钢液屮氧化猛的含量。另外，由丁•非金

5、属夹杂物的强度和犁性都很低，它们在钢液中的作用有如空洞或裂纹一样，割裂钢的本体，降低钢的性能。非金属夹杂物越多，对钢的本体割裂作用越人，显著降低钢的性能，且随着钢中夹杂物数屋的增多，钢的性能人幅降低。在冶炼过程中，要尽量减少夹杂物的产生，只有夹杂物含量少，才能得到较高的抗拉强度和冲击韧度。因为对高锚钢进行检查时，必须对离鎰钢的夹杂物做认真细致的分析，把其做为检验的关键项点，从而提高高镒钢的性能。3•化学成分的选择及对高镒钢性能的影响(4)含碳量和含钮量钢中含碳量过低时，不足以产生有效的加工硬化效果；而当碳含量过高时，乂会在铸态中出现大量的碳化物，特别是出现粗大的碳化物，因此为了避免析

6、出碳化物，必须控制含碳量不得过高。为了保证离猛钢的性能，必须有足够的含镒量。含钮量过低时不能形成单一的奥氏体组织：而过高的含镭量也是不必要的,生产中一般规定,WMn控制在11.0%〜14.0%,WC控制在0.9%〜1.3%。应该指出的是，含猛量与含碳量之间应有适出的搭配，即应有适宜的镒碳比，一般控制在Mn/C=10o(2)含硅量高猛钢中Wsi的规格含量为0.3%〜0.8%,硅会降低碳在奥氏体中的溶解度，促使碳化物析出，使钢的耐磨性和冲击韧度降低，因此硅量应控制在规格下限。(3)含磷量高镒钢的规格含量为WpS0.7%,熔炼高镒钢时，由于镒铁的含磷量较高，因此-般情况下钢中的含磷量也比较

7、高。因为磷会降低钢的冲击韧度并使铸件容易开裂，所以应尽量降低钢的含磷址。(4)含硫量高镒钢的规格要求WSS0.05%,高锚钢因为含僦量高，使钢中大部分的硫与僦在熔炼过程中相互化合而形成硫化镒(MnS)而进入炉渣屮，因而钢小的硫含量经常是较低的(一般不超过0.03%),因此，在高镒钢中硫的有害作用比磷高。综上所述，因化学成分对高镒钢的性能有很大影响，所以在生产屮耍严格控制。4.晶粒度对高镭钢力学性能的影响(1)品粒长大原理奥氏体刚刚形成之后，起始品粒一般均很