铸造耐磨高锰钢

Mnl3 的铸造工艺

铸造耐磨锰钢是历史最久，应用最广泛的一类。尤其是标准型的

Mnl3 高锰钢，含锰和

含碳量高；钢的铸态组织为奥氏体及碳化物，经

1050

℃水韧处理，绝大部分碳化物固溶于

奥氏体中。钢的组织为单相奥氏体及奥氏体加少量碳化物，具有良好的塑性、韧性及无磁性
的特点。由于奥氏体具有面心立方晶格的结构。裂纹扩展速率很低，使用安全可靠。该钢另一
特点是在较大冲击载荷和接触应力的作用下，表面层会迅速产生加工硬化层，表面硬度急
剧升高

(可达 500~700HBw)；表面具有良好的耐磨性，内部仍保持良好的韧性。受冲击载荷

不至于破裂。使用前可采用机械和爆炸方法可以让表面加工硬化。这类钢用于冲击磨料磨损
和高应力碾碎磨料磨损工况，我们常用的地方为雷蒙磨磨环、磨辊；球磨机衬板、锤破锤头；
挖掘机的斗齿；拖拉机履带板。高锰钢国家标准和相关国际标准。

(1)高锰钢必须进行大于等于 1040

℃的水韧处理。

(2)化学成分为必检项目。

(3)高锰钢的力学性能。

(4)高锰钢的金相符合国家标准。

我们采用消失模工艺进行造型，针对一次成型的铸件必须保证其外形尺寸，原因是其

不易焊接、加工硬化。造型时要留有相应余量，充分考虑其收缩率，凝固收缩为

6。对于浇道

棒造型时应充分考虑其补缩状况，高锰钢铸件的成分均为质量分数以

GMn13-1 为 C1．oO

～

i．45，Mnii．00～14．OO，Si0．30～I．00，S

≤0．04，P≤0．09。在原料选择上几个

关键点需要重视。采用回炉料进行铸造时可添加烧损的锰。其他成分均可大致保持不变。而我
们经常遇到的是重新配比的问题，有碳钢、锰钢、结构钢和其它钢类。从选材上要将废钢分类，
原则上不允许不合乎要求的钢种进人原料中，对有疑问的钢要进行化验取样，对需添加合
金的必须化验，确保其各种元素含量不超标。并能保证质量分数达标。高锰钢中碳主要有两
个作用，一是有利于形成单相奥氏体组织；二是固溶强化。含碳量增加，强度硬度增加，塑
性及韧性降低。碳元素要均匀固溶于奥氏体中。锰是稳定奥氏体的元素，锰量增加，高锰钢
的强度、塑性及冲击韧度均提高。锰碳比在

10 左右得到较好的强韧配合，锰碳比小于 1O 可

以提高高锰钢的耐磨性。磷在高锰钢里是有害元素，磷在奥氏体中溶解度低，易形成脆性磷
共晶，大幅度降低其力学性能和耐磨性能，加大钢的冷热裂倾向。磷高取较低碳防铸件开裂。

选用低磷锰铁及含碳量低的废钢。磷是炼钢过程中炉料引入。一般在钢的氧化时期良好

地沸腾，钢在浇注之前镇静一段时间

(5～10rain)，改善夹杂物形状和分布可采用稀土合金

进行处理。硅在高猛钢里主要是脱氧。我们常用铝脱氧，氧来自于炼钢过程生成的氧化铁，
温度降低时与碳反应生成一氧化碳气泡造成气孔。