錳鋼是一種高強度的抗磨鋼,主要用于需要承受沖擊、擠壓、物料磨損等惡劣工況條件,破壞形式以磨損消耗為主,部分斷裂、變形。磨損分為三種:金屬構件表面間相互接觸并運動的摩擦磨損;其它金屬或非金屬物料打擊金屬表面的磨料磨損和流動氣體或液體與金屬接觸導致的沖蝕磨損。耐磨鋼的耐磨性能取決于材料本身,而抗磨鋼則在不同的工況條件下表現(xiàn)出不同的耐磨性,材料本身和工況條件兩者才能決定其耐磨性能。
鑄造耐磨鋼和抗磨鋼以奧氏體錳鋼為主,在一定的條件下經適當熱處理的低合金鋼也有很好的效果,石墨鋼則用于潤滑摩擦的工況條件。
耐磨高錳鋼特別適用于沖擊磨料磨損和高應力碾碎磨料磨損工況,常用于制造球磨機襯板,錘式破碎機錘頭,顎式破碎機顎板,圓錐破碎機軋臼壁、破碎壁,挖掘機斗齒、斗壁,鐵道道岔,拖拉機和坦克的履帶板等抗沖擊、抗磨損的鑄件。高錳鋼還用于:防彈鋼板,保險箱鋼板等。
高錳鋼是典型的抗磨鋼,鑄態(tài)組織為奧氏體加碳化物。經1000°C左右水淬處理后組織轉變?yōu)閱我坏膴W氏體或奧氏體加少量碳化物,韌性反而提高,因此稱水韌處理。
高錳鋼重要的特點是在強烈的沖擊、擠壓條件下,表層迅速發(fā)生加工硬化現(xiàn)象,使其在心部仍保持奧氏體良好的韌性和塑性的同時硬化層具有良好的耐磨性能。這是其它材料所不及的。但高錳鋼的耐磨性只是在具備足以形成加工硬化的條件下才表現(xiàn)出其優(yōu)越性,其他情況下則很差。
高錳鋼鑄件多采用砂型造型工藝方案,砂型鑄造由于技術成熟,生產效率高而廣為推廣。也有采用特種鑄造的。特種鑄造是指在鑄型材料、制型方法、金屬液充型形式和金屬在型中凝固條件等方面與砂型鑄造有差別的鑄造方法。特種鑄造包括:熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造、反壓鑄造、擠壓鑄造、離心鑄造、消失模鑄造、石膏型鑄造、陶瓷精密型鑄造、連續(xù)鑄造、真空吸鑄、細晶鑄造、電磁鑄造等。