锰钢的用途与铸造工艺

2017-02-24 15:32 来源：钢铁世界网作者：wujr

一、简介

锰钢是一种钢材，是一种高强度的抗锰钢，主要用于需要承受冲击、挤压、物料磨损等恶劣工况条件，是典型的抗磨钢,铸态组织为奥氏体加碳化物。破坏形式以磨损消耗为主，部分断裂、变形。磨损分为三种：金属构件表面间相互接触并运动的摩擦磨损；其它金属或非金属物料打击金属表面的磨料磨损和流动气体或液体与金属接触导致的冲蚀磨损。耐磨钢的耐磨性能取决于材料本身，而抗磨钢则在不同的工况条件下表现出不同的耐磨性，材料本身和工况条件两者才能决定其耐磨性能。

（这里简单介绍一下奥氏体：奥氏体(Austenite)是钢铁的一种显微组织，通常是ɣ-Fe（温度在912℃～1394℃的纯铁）中固溶少量碳的无磁性固溶体，其特性为塑性很好，强度较低，具有一定韧性，不具有铁磁性。）

二、用途

锰钢的脾气十分古怪而有趣：如果在钢中加入2.5—3.5%的锰，那么所制得的低锰钢简直脆得象玻璃一样，一敲就碎。然而，如果加入13%以上的锰，制成高锰钢，那么就变得既坚硬又富有韧性。高锰钢加热到淡橙色时，变得十分柔软，很易进行各种加工。另外，它没有磁性，不会被磁铁所吸引。当前，人们大量用锰钢制造钢磨、滚珠轴承、推土机与掘土机的铲斗等经常受磨的构件，以及铁轨、桥梁等。在军事上，用高锰钢制造钢盔、坦克钢甲、穿甲弹的弹头等。

三、铸造工艺

锰钢的特点是凝固收缩大，散热性差，据此，在工艺设计中铸造收缩率取2.5%－2.7%，铸件越长大、越应取上限。型砂与砂芯的退让性一定要好。浇注系统采取开放式。多个分散的内浇道从铸件的薄壁处引入，且成扁而宽的喇叭状，靠近铸件处的截面积大于与横浇道相联的截面积，使金属液快速平稳地注入铸型，防止整个铸型内的温差过大。冒口直径要大于热节直径，紧靠热节，高度是直径的2.5－3.0倍，必须采用热冒口甚至浇冒口合一，让充足的高温金属液来补足铸件在凝固收缩时之空位。将直浇道、冒口位于高处（砂箱有5－8。的斜度）也是正确的。浇注时尽可能低温快浇。一旦凝固，要及时松砂箱。善于利用冷铁，包括内冷铁于外冷铁，它既细化一次结晶，消除缩孔、缩松，又提高工艺出品率，注意要考虑用量与规格。内冷铁要干净、易熔，用量以少为宜。外冷铁的三维尺寸与冷却物的三维尺寸为0.6－0.7倍的函数关系。过小不起作用，过大造成铸件开裂。铸件在型内要长时间保温，直到低于200℃再开箱。

四、切割与焊接

因为锰钢热传导性能差，所以在切割浇冒口时应十分注意。最好将铸件置于水中，被切割部分露在水外，切割时留一定量的茬，热处理后磨掉。

不少厂，焊接和焊补成为必然。选用奥氏体基的锰镍焊条（D256或D266型），规格细长，φ3.2mm×350mm，外层药皮为碱性。操作时采用小电流，弱电弧，小焊道多焊层、始终保持低温度少热量的操作方法。一边焊接一边击打，消除应力。重要铸件必须探伤。

五、焊补或焊接工艺

1.焊前必须清理焊补处的泥垢、油垢和铁锈，仔细检查有无起层、裂纹、夹砂、气孔和缩孔等缺陷。若有这些缺陷，必须用砂轮或电弧气刨铲出。磨损的部位必须用砂轮磨去硬化层，因为硬化层的金属对裂纹十分敏感。

2.焊前不应预热，多层焊时层间温度不应超过300℃，以防止过热使热影响区脆化。

3.焊接时要尽可能地采用小线能量，尽量减少基本金属受热，采取措施为尽可能地加快接头的冷却。为此，用短弧、直流反极性、跳焊、短段焊、间隙焊、脉冲焊等工艺措施，采用这些措施能在一定程度上减少碳化物的析出。

4.为防止产生热裂纹，可采用Cr-Mn或Cr-Ni奥氏体钢焊条打底。如果在低碳钢或低合金钢上堆焊ZGMn13奥氏体高锰钢时，可以先焊一层Cr-Ni或CR-Mn奥氏体钢作隔离焊道，以防产生裂纹。

5.焊后为消除焊接应力，可用尖锤锤击焊接区。为使熔敷金属得到奥氏体组织，锤击后要迅速将焊接区进行喷水冷却。

六、锰钢筛网

锰钢筛网是一种用于筛分过滤的金属网状结构元件。是一种采用锰钢网丝径为1.6mm-12mm丝线编织而成的筛网产品,它采用嵌入式（Mn65—Q）的编织方法，经纬交叠点不突出，用面平整，受力均匀，其特点易渗漏、耐磨、耐腐蚀。网丝断面为梯形。缝隙上窄下宽。可以广泛应用于矿山、煤炭、石油、化肥、粮食、食盐、环保等行业。硬度为HB180—230，具有较好的塑性和韧性。在受强烈冲击、磨擦时，表面因塑性变形而产生强大的加工硬化，表面硬度值可提高到HRC60以上，从而获得较高的耐磨性，而内部仍保持较高的塑性和韧性。当旧的表面磨损后，新的表面又会形成耐磨层，因此寿命可达到普通筛网的4—8倍,因此多用于大型煤矿行业中使用，也可以用于专业机械震动筛机、滚筒筛机、电磁高频筛机、沥青拌和机作为防护网使用.。广泛应用于多行业中的筛分、过滤、脱水、脱泥等作业。它具有很高的强度、刚度和承载能力，可以做成各种形状的刚性的筛分过滤装置。

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