ZGMn13高性能錳鋼破碎板鑄造后應(yīng)進行水韌化處理
ZGMn13高性能錳鋼破碎板鑄造后應(yīng)進行水韌化處理。水韌化處理的操作與淬火基本相同,即將鑄錳鋼破碎板加熱到1000~1100℃,然后在水中快速冷卻。經(jīng)水韌化處理后,可獲得均勻的金相組織,并對金相組織進行固定,避免了在使用中由于自然相變而導(dǎo)致的性能劣化。錳鋼的缺點是價格昂貴,但在使用壽命和成本方面,ZGMn13比白口鑄鐵具有更長的使用壽命和更低的成本。Q345B按鋼材屈服強度等級分類。它只能從成分上看是錳鋼,但一般不說。13錳鋼應(yīng)指ZGMn13,它是一種錳含量為13%,奧氏體組織的高錳鋼;16Mn是指錳含量較高的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,其中16是指碳含量的16/10000,即碳含量=0.16%,錳含量=0.7-1.0%
國家標準(GB/t5680-1998)規(guī)定,我國高錳鋼鑄件的牌號為zgmn13-1、zgmn13-2、zgmn13-3、zgmn13-4和zgmn13-5
ZGMn13及Mn13焊接工藝高錳鋼是指碳含量為0.9%~1.3%,錳含量為11.0%~14.0%的鑄鋼,即ZGMn13。該材料在1000~1100℃之間為單一奧氏體組織。為了保持這種結(jié)構(gòu),它需要高溫淬火,即立即用水淬火至1100℃~1050℃的室溫。熱處理后的高錳鋼再加熱到250℃以上,會出現(xiàn)碳化物析出,脆性增加。而且這種材料的線膨脹系數(shù)大,容易產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力。如果采用常規(guī)焊接工藝,會產(chǎn)生裂紋。原因是緩慢冷卻后,在950~250℃的溫度范圍內(nèi)會有大量碳化物析出,使母材脆化,冷卻后出現(xiàn)裂紋,并對焊縫與母材之間的裂紋進行了檢測。要解決這一問題,必須根據(jù)材料的特殊性能采用特殊的焊接工藝,并采取斷續(xù)焊接、焊后立即冷卻至室溫的方法,避免溫度區(qū)。結(jié)果是成功的。ZGMn13高錳鋼焊接性能差。主要問題是:(1)熱影響區(qū)碳化物析出。高錳鋼經(jīng)1050℃水韌化處理后,碳全部固溶于奧氏體中。室溫下為單相奧氏體組織,韌性好。但是,當再加熱溫度超過250℃時,碳化物會沿晶界析出,大大降低了材料的韌性,因此補焊后,碳化物會在熱影響區(qū)的一段不同程度析出,不僅失去韌性,而且變得脆化,但也會降低耐磨性和沖擊韌性。解決方法是加快焊件的冷卻速度,縮短高溫停留時間,減少碳化物的析出。ZGMn13高錳鋼的線膨脹系數(shù)是低碳鋼的1.6倍,而導(dǎo)熱系數(shù)僅為低碳鋼的1/6,焊接時會產(chǎn)生很大的應(yīng)力。在S、P有害雜質(zhì)的作用下,熱影響區(qū)會產(chǎn)生焊接熱裂紋和液化裂紋。解決的辦法是嚴格控制母材中S、P的含量,特別是焊接材料中S、P的含量;其次是采取錘擊焊接等工藝措施,降低焊接應(yīng)力。