鑄造高錳鋼的主合金化元素是錳,但還存在其他因素的影響作用嗎?
鑄造高錳鋼是一種抗磨鋼,也是一種高合金鑄鋼,主要鋼號為ZGMn13,其金相組織為:單一的奧氏體。
鑄造高錳鋼的主合金化元素是錳,公稱含量wmn為13%,其主強化作用是擴大奧氏體相區(qū),使鋼獲得單一的奧氏體組織,在與碳適當(dāng)配合后,能夠使鋼既具有高的韌性,又具有加工硬化性。
但在鑄造高錳鋼中,不應(yīng)忽視鋼中碳以及其他基本成分與有關(guān)工藝措施的影響作用。例如:
碳的影響作用有兩方面,一方面碳具有擴大奧氏體相區(qū),促使鋼形成奧氏體組織的作用;另一方面,在高錳奧氏體鋼中,碳促使鋼加工硬化。通常,鑄造高錳鋼應(yīng)控碳含量wc為0.9%~1.5%,鋼中碳含量過低時,不足以產(chǎn)生有效的加工硬化效果;當(dāng)碳含量過高時,又會在鑄態(tài)組織中出現(xiàn)大量的碳化物,特別是出現(xiàn)粗大的碳化物,即使是經(jīng)過水韌處理能使這些碳化物溶解于奧氏體中,但也會在原來碳化物所在的位置上留下空洞,造成顯微裂紋使鋼發(fā)脆。
為保證鑄造高錳鋼性能,錳含量與碳含量之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)拇钆洌磻?yīng)有適宜的錳碳比(Mn/C),當(dāng)鋼的碳含量較高時,其錳含量也應(yīng)較高,適宜的錳碳比為8~10。當(dāng)錳含量在規(guī)格范圍內(nèi)時,增加碳含量會使鋼的抗磨性能提高,但會降低沖擊韌度。硅降低碳在奧氏體中的溶解度,促使羰化物析出,使鋼的耐磨性和沖擊韌度降低,因此應(yīng)將鋼中wsi控制在0.3%-1%的范圍內(nèi),并盡量在下限。磷降低鋼的沖擊韌度,并使鑄件容易開裂,因此磷含量應(yīng)控制在≤1.O%。