1985年以来のクラッシャー部品メーカーおよびソリューションサービスプロバイダー。
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高マンガン鋼の微細構造と性能に対する化学組成の影響。
高マンガン鋼の化学組成が異なると、その微細構造と機械的特性に影響します。以下では、基本組成と、高マンガン鋼の微細構造と性能に対する特定の合金元素の影響を具体的に紹介します。
1. 高マンガン鋼の微細構造と性能に対する基本組成の影響。
1.1 炭素
1.2 マンガン
1.3 シリコン
1.4 硫黄
1.5 リン
1.1 炭素
炭素は高マンガン鋼を構成する主要元素の 1 つです。炭素は合金内のオーステナイトを安定化させることができます。炭素は急速に冷却されると、室温でオーステナイトを単相構造として維持できます。炭素含有量を増やすと炭素の固溶強化効果が高まり、高マンガン鋼の硬度、強度、耐摩耗性が向上します。炭素含有量が増加し続けると、高マンガン鋼の鋳造組織中の炭化物の量が増加し、炭化物のほとんどがオーステナイトに溶解する可能性があります。ただし、炭化物とオーステナイトのモル体積の違いにより、固溶処理された高マンガン鋼には非常に小さなボイド欠陥が存在し、密度の低下につながり、高マンガン鋼の性能に一定の影響を及ぼします。 。水が強化されると、高マンガン鋼のオーステナイト中に残留する炭化物が多くなり、これらの炭化物が粒界に沿って分布して、高マンガン鋼の靱性が大幅に低下する可能性があります。
1.2 マンガン
マンガンは高マンガン鋼の主成分です。 γ相範囲の拡大、オーステナイト組織の安定性、Ms点の低下に大きく影響します。マンガンは、高マンガン鋼のオーステナイト構造を室温で安定に保つことができます。マンガンはオーステナイトに溶解するだけでなく、(Mn, Fe)C タイプの炭化物にも存在します。マンガン含有量が増加すると、マンガンには粒界結合力を増大させる効果があるため、高マンガン鋼の強度および衝撃靱性が向上する。マンガン含有量が多すぎると、鋼の熱伝導率の低下や粒内組織の発生を引き起こし、高マンガン鋼などの機械的性質や機械的性質に重大な影響を与えます。理想的な機械的性質を得るには、炭素含有量が多すぎると、マンガン含有量は0.9%～1.5%の範囲内ですが、通常は11%～14%の範囲内で管理しております。マンガン含有量は、鋳物の構造と鋳物の加工条件によって主に決定されます。大きな断面や複雑な構造の場合は、マンガン含有量を比較的高くする必要があり、鋳造品が激しい衝撃に使用される場合は、マンガン含有量も高くする必要があります。
1.3 シリコン
シリコンは通常、脱酸剤として導入され、固溶体を強化し降伏強度を高める効果がある。ただし、γ 相の範囲が狭くなり、黒鉛化が促進されます。ケイ素含有量が０．６％を超えると、高マンガン鋼の粗大粒の生成を招き、オーステナイト中の炭素の固溶度が低下し、粒界への炭化物の析出が促進される。これにより、鋼の耐摩耗性と靭性が低下するだけでなく、熱亀裂の傾向も増加します。したがって、通常はシリコン含有量を0.3%～0.6%の範囲内に管理します。ただし、溶鋼の良好な流動性が必要な場合など、特定の特殊な場合には、粒界の状態を改善するためにシリコン含有量を増やす必要があります。
1.4 硫黄
高マンガン鋼では、マンガンとともに硫黄が存在するため、硫化マンガンが形成され、硫化マンガンがスラグに侵入する可能性があります。製造時に硫黄が 0.02% 未満であれば、規格要件を完全に満たすことができます。
1.5 リン
リンはオーステナイト中での溶解度が非常に低く、通常は鉄およびマンガンと共晶リン化物を形成し、粒界に沈殿します。リンおよびリン化物の形成は、鋳物の熱亀裂を容易に引き起こし、鋳物の機械的特性を低下させ、耐摩耗性を損ないます。ひどい場合には作業中に骨折を起こすこともあります。たとえば、リン含有量が 0.12% の高マンガン鋼をコーンクラッシャーのライニングプレートの製造に使用した場合、その寿命はリン含有量が 0.038% の高マンガン鋼の半分しかないことがよくあります。さらに、リンはマンガンと炭素元素の偏析を促進するため、リン含有量は最小限に抑える必要があります。通常、リン含有量は ≤0.07% ～ 0.09% の範囲内で管理されますが、一部の重要な部品については P 以内に管理する必要があります。< 0.06%。
2. 高マンガン鋼の微細構造と性能に対する合金元素の影響
2.1 クロム
2.2 モリブデン
2.1 クロム
クロムは現在、高マンガン鋼でより多く使用されています。水強化後、クロムの大部分は高マンガン鋼のオーステナイトに溶解し、高マンガン鋼の安定性が向上し、冷却中の炭化物の析出が促進されます。クロムは固溶後、鋼の降伏強度を向上させ、鋼の伸びと衝撃靭性を低減します。鋳造時にクロムが増加すると炭化物の析出も促進され、通常は粒界に連続したネットワーク状の分布が生じます。再加熱の際、クロムはオーステナイトに固溶しにくいため、単相のオーステナイトを得るのは容易ではありません。この場合、水強化の加熱温度は標準高マンガン鋼より30℃～50℃高くしてください。クロムを添加した高マンガン鋼は、強い衝撃摩耗に直面した場合の耐摩耗性が向上しているため、内壁、ハンマーヘッド、バケットの歯などに使用できます。ただし、非強力な衝撃摩耗に直面した場合、耐摩耗性は大幅に向上しません。着る。
2.2 モリブデン
モリブデンは国際的に広く使用されており、中国でも徐々に採用されています。モリブデンは鉄との結合が強く、アルミニウム原子のサイズと拡散速度が小さい。モリブデンを添加した鋳造高マンガン鋼で凝固すると炭化物の析出が減少し、粒界の網目状分布が現れなくなります。モリブデンは、鋼中の針状炭化物の析出速度を遅くし、析出温度を下げることもできます。これらはすべて、鋳造状態の高マンガン鋼の可塑性と強度を向上させるのに有益であり、クロムの添加によって生じる欠点を効果的に補うことができます。したがって、クロムを添加した高マンガン鋼にモリブデンを添加することは非常に有益です。
水強化後、モリブデンはオーステナイトに固溶してオーステナイトの分解を遅らせ、また析出強化によって析出してオーステナイト中の分散炭化物の析出を促進することにより、高マンガン鋼の耐摩耗性を向上させることができます。
結論
最後に、他のいくつかの合金元素が高マンガン鋼の微細構造と性能に及ぼす影響を紹介します。まずバナジウムです。バナジウムは高マンガン鋼の微細組織を微細化し、鋼の耐力、元の硬さ、耐摩耗性を向上させる効果があります。 2 つ目はチタンです。チタンは高マンガン鋼の柱状結晶を除去し、鋼の耐摩耗性と機械的特性の向上に優れた効果をもたらします。最後に、希土類元素には、溶鋼を浄化し、介在物の量とサイズを低減し、鋳造組織を精製し、柱状結晶を減少させ、溶鋼の流動性を改善し、鋼の冷間割れおよび熱割れの傾向を低減する機能があります。鋼の加工硬化能力を向上させ、高マンガン鋼の加工性能を向上させます。
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