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必须注意的是高锰耐磨钢必须有剧烈的冲击或较大压力时,才能使表面产生加工硬化,使其显示出其高的耐磨性,不然高锰耐磨钢是不耐磨的。 国外耐磨机械的衬板、护板早已淘汰铸件,而采用高锰耐磨钢Mn13轧制钢板。高锰耐磨钢Mn13轧制钢板以其优良的耐磨性能,广泛用于抛丸机、球磨机、粉碎机等易被强冲击磨损的部位,已在造船、汽车、机械、发电、水泥、矿山、煤炭等外资、合资企业中高端用户中得到广泛应用,已成为新一代耐磨钢选材的必然发展趋势。高锰钢板
高锰钢板是指含碳量为0.9%~1.3%,含锰量为11.0%~14.0%的铸钢,即ZGMn13。此材料在1000~1100 ℃之间为单一奥氏体组织,为保持此组织,需高温淬火,即在1100~1050 ℃间的温度内立即水淬至常温。目前我国很多抛丸机衬板都采用ZGMn13高锰钢材料。铸钢锰13抛丸机护板使用时要承受一定的冲击和钢丸磨料磨损,因此铸钢锰13应该具有良好的抗磨性能和一定的冲击韧度。铸钢锰13奥氏体高锰钢的冲击韧性很高,原始硬度不超过230HB,但是在高的冲击负荷作用下,工件表面层能产生硬化效应,其表面硬度可达42—48HRC,而铸钢锰13抛丸机护板中心仍保持优良的韧性。但使用时钢丸量不够,奥氏体高锰钢表面冲击硬化效应不能充分产生,达不到高硬度,则抛丸机衬板很快磨损。同时高锰钢护板的屈服极限较低,在使用中,尤其是使用前期工件易发生塑性变形。另外抛丸机护板和钢丸之间还存在硬度匹配问题,研磨介质硬度一般应高于抛丸机护板,但目前很多抛丸机护板采用的低铬护板、高铬护板的硬度大大高于铸钢锰13衬板的硬度。铸钢锰13抛丸机护板在低冲击负荷下的上述不足常导致护板的韧性有余而耐磨性不够,磨损失效快,而且变形严重,致使工作寿命短。
3国产高锰钢板在抛丸设备中的应用3.1履带抛丸滚筒的侧壁和顶棚护板改造前:履带抛丸滚筒内壁护板采用特种铸铁护板,护板依靠螺栓连接固定,为增加耐用程度在清理室内部使用包铸螺母,由于在工作中护板受到工件的强烈冲击,造成螺母固定不可靠,护板经常脱落、当地破损或造成履带的运转不正常影响生产效率,带来的维修工作量也很大,同时维护成本也很高。改造后:侧壁护板采用轧制高锰钢护板,整体制作安装,采用螺栓连接形式固定在基础原板上;在抛射方向一侧的护板背面增加防变形筋,降低整块护板的变形度;改造后的照片见图1、当地图2。改造后侧壁护板已经使用4a,两班工作制计算,在20000h左右,故障停机基本为零,防护程度大大提高;顶棚由于不直接受钢丸击打,寿命在5a左右。每年可以节约大量的维修资金
Mn13高锰钢板也可采用热切割,如等离子切割、当地氧气燃料火焰切割和激光切割。上海尧率常用的是Mn13高锰钢加工一般用冷切割,冷切割一般采用水射流切割、当地剪切等,冷切割不会影响产品性能。等离子切割分为水下等离子切割和空气等离子切割两种。采用水下等离子切割时,等离子气体可产生几千度的高温,Mn13高猛钢板切口处迅速熔化,并因水的阻隔避免了氧化,而水又对钢板及时进行冷却,阻止碳化物析出,使钢板切割面光滑平整,无热影响区,切割质量高成本低,是切割高锰耐磨钢Mn13钢板的 。Mn13高锰钢板也可采用传统经济的火焰切割。采用火焰切割时,建议采用轨道切割小车,根据钢板厚度,采用不同规格的枪头,燃气和氧气配比调整适当(好是中性火焰),好是全部调整好后再开始下料,防止因中途熄火引弧造成断面缺口,影响切割质量。切割后,应使切口快速降温。
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高锰钢大的特点有两个:一 是外来冲击越大,其自身表层耐磨性越高;二 是随着表面硬化层的逐渐磨损,新的加工硬化层会连续不断形成。高锰钢这一特殊的性能,适于制作长时间经受高冲击物料磨损的耐磨构件,长期以来广泛广泛应用于冶金、矿山、建材、铁路、电力、煤炭、水泥等机械设备中。尤其是近年来,随着现代工业的高速发展和科学技术的突飞猛进,高锰钢已成为磁悬浮列车、凿岩机器人、新型坦克等先进设备中 的耐磨材料。许多新型材料和现代表面工程技术在性能价格比上无法与高锰钢板相比。